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Le monde va si vite aujourd’hui que lorsqu’une personne dit que ce n’est pas possible, elle est interrompue par une personne qui est en train de la faire.
Être heureux, c’est faire des heureux. Réussir, c’est faire réussir.
Quand vous grandissez on a tendance à vous dire que le monde est ainsi fait, et que vous devez vivre dans ce monde en essayant de pas trop vous cogner contre les murs. Mais c’est une vision étriquée de la vie, cette vision peut être élargie une fois que on a découvert une chose toute simple, c’est que tous ce qui vous entourent, et que l’on appelle la vie, a été conçu par des gens pas plus intelligents que vous, vous pouvez donc changer les choses, les influencer, vous pouvez créer vos propre objets que d’autres pourrons utiliser. Il faut ôter de votre tête l’idée erronée que la vie est ainsi et que vous devez la vivre au lieu de la prendre à bras le corps, … Changez les choses, améliorez-les, marquez-les de votre emprunte
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À tous les fous, les marginaux, les rebelles, les fauteurs de troubles… à tous ceux qui voient les choses différemment — pas friands des règles, et aucun respect pour le status quo… Vous pouvez les citer, ne pas être d’accord avec eux, les glorifier ou les blâmer, mais la seule chose que vous ne pouvez pas faire, c’est de les ignorer simplement parce qu’ils essaient de faire bouger les choses… Ils poussent la race humaine vers l’avant, et s’ils peuvent être vus comme des fous – parce qu’il faut être fou pour penser qu’on peut changer le monde – ce sont bien eux qui changent le monde. De Steve JOBS
Nous voyons essentiellement la partie aérienne du territoire.
Mais une grande partie de son fonctionnement se trouve sous nos pieds.
Sous une prairie existe un réseau de racines.
Sous une forêt existe un système complexe de racines, de champignons, de bactéries, d’animaux du sol et de matière organique.
Sous une haie se prolonge un volume pédologique qui peut connecter plusieurs végétaux.
Dans les premiers centimètres du sol se trouvent d’innombrables organismes qui transforment la matière, mobilisent des nutriments, construisent des agrégats et participent aux cycles biogéochimiques.
Le paysage visible n’est donc que la partie émergée d’un système beaucoup plus vaste.
La trame brune est le réseau invisible qui relie le territoire par ses sols, ses racines, ses champignons et ses microorganismes.
2. Pourquoi parler de « trame brune » ?
La trame verte décrit principalement les continuités végétales aériennes.
La trame bleue décrit les continuités liées à l’eau.
La trame brune permet de décrire la continuité fonctionnelle des sols et de la vie souterraine.
Elle associe notamment :
sols ;
matière organique ;
racines ;
champignons ;
bactéries ;
autres microorganismes ;
microfaune ;
macrofaune ;
pores ;
agrégats ;
eau du sol ;
air du sol ;
matière minérale.
Il ne s’agit donc pas seulement d’une couleur cartographique.
C’est une manière de représenter un compartiment territorial vivant.
3. Le sol comme infrastructure
Dans une approche classique, le sol peut être considéré comme un support :
« Le sol sert à construire, cultiver ou planter. »
Dans une approche agroclimatique, cette définition est beaucoup trop limitée.
Le sol constitue une infrastructure qui peut :
stocker de l’eau ;
permettre l’infiltration ;
soutenir les végétaux ;
stocker du carbone ;
recycler des nutriments ;
héberger une biodiversité ;
protéger contre l’érosion ;
participer aux échanges thermiques ;
soutenir la production agricole ;
filtrer certains flux ;
amortir certains événements climatiques.
Le sol n’est donc pas un simple support.
Le sol est une infrastructure territoriale vivante.
4. La trame brune commence par la continuité des sols
Un territoire peut posséder une très belle trame verte tout en ayant une trame brune extrêmement fragmentée.
La continuité biologique souterraine peut alors être fortement interrompue.
Il faut donc distinguer :
continuité visuelle
et
continuité fonctionnelle.
5. Le sol vivant
Un sol vivant est un système organisé comprenant :
particules minérales ;
matière organique ;
eau ;
air ;
racines ;
organismes vivants.
Les interactions entre ces compartiments produisent des fonctions essentielles.
On peut conceptualiser le fonctionnement du sol par :
[ F_s=f(M,O,E,R,B,H) ]
avec notamment :
(M) : matrice minérale ;
(O) : matière organique ;
(E) : eau ;
(R) : racines ;
(B) : biologie ;
(H) : structure hydraulique.
Cette relation est conceptuelle, et non une équation universelle permettant de calculer directement la qualité d’un sol.
6. La structure du sol
Un sol fonctionnel possède une architecture.
Cette architecture dépend notamment :
de la texture ;
de la structure ;
des agrégats ;
de la porosité ;
de la matière organique ;
de l’activité biologique ;
des racines.
Les pores permettent notamment :
circulation de l’eau ;
circulation de l’air ;
développement racinaire ;
activité biologique.
Un sol peut donc être considéré comme une infrastructure poreuse.
7. La porosité : le réseau de circulation souterrain
Sous la surface existe un réseau de pores.
Certains sont :
très fins ;
moyens ;
plus grands.
Ils jouent des rôles différents dans :
stockage ;
infiltration ;
drainage ;
circulation de l’air ;
disponibilité de l’eau.
La structure du sol détermine donc une partie de son comportement hydrologique.
8. La trame brune et l’eau
L’eau qui tombe sur un territoire peut :
ruisseler
ou
entrer dans le sol.
La capacité d’infiltration dépend notamment :
de la structure ;
de la texture ;
de la compaction ;
de l’humidité initiale ;
des macropores ;
de la végétation ;
de l’activité biologique.
Les racines et organismes du sol peuvent contribuer à la formation et au maintien de structures poreuses.
La trame brune est donc intimement liée à la trame bleue.
9. Le sol comme réservoir hydrologique
Le sol peut constituer un immense stockage diffus.
Une approximation classique de la réserve utile peut être représentée par :
[ RU \approx (\theta_{CC}-\theta_{PFP})Z ]
où :
(\theta_{CC}) représente la teneur en eau à la capacité au champ ;
(\theta_{PFP}) représente la teneur en eau au point de flétrissement permanent ;
(Z) représente la profondeur de sol explorée par les racines.
Cette relation est une approximation : la réserve réellement accessible dépend notamment des propriétés du sol, de la profondeur racinaire et des conditions hydriques.
10. Les racines : l’architecture souterraine
Chaque arbre construit sous terre une architecture comparable, par certains aspects, à celle de sa partie aérienne.
Les racines permettent :
ancrage ;
absorption d’eau ;
absorption d’éléments minéraux ;
stockage ;
interaction avec les microorganismes ;
création de pores ;
exploration du sol.
Le système racinaire est donc une véritable infrastructure biologique.
11. Les racines ne sont pas seulement des tuyaux
Une vision simplifiée imagine :
sol → racine → eau → feuille.
La réalité est beaucoup plus complexe.
Les racines :
modifient le sol ;
libèrent des composés organiques ;
interagissent avec les microorganismes ;
influencent les agrégats ;
participent aux cycles biogéochimiques ;
construisent progressivement un environnement biologique autour d’elles.
La racine est donc également un organe d’ingénierie écologique.
12. La rhizosphère
Autour des racines existe une zone particulièrement active :
la rhizosphère.
Elle est influencée par :
exsudats racinaires ;
microorganismes ;
champignons ;
disponibilité en eau ;
nutriments ;
pH local.
La rhizosphère constitue donc une interface majeure entre :
plante ↔ sol ↔ microorganismes.
13. Les champignons
Les champignons constituent une composante fondamentale de nombreux sols.
Ils participent notamment :
à la décomposition ;
au recyclage de la matière organique ;
à la formation de structures du sol ;
aux interactions avec les racines.
Certains forment des associations mycorhiziennes avec les plantes.
Ces associations peuvent modifier :
l’exploration du sol ;
l’accès à certaines ressources ;
les échanges entre plante et microorganismes.
14. Les mycorhizes
Dans les associations mycorhiziennes, le champignon et la plante peuvent échanger des ressources.
Schématiquement :
plante → composés carbonés
et
champignon → eau et éléments minéraux
La réalité dépend fortement du type de mycorhize, de la plante, du champignon, du sol et des conditions environnementales.
Il faut donc éviter de présenter les mycorhizes comme un système universellement bénéfique dans toutes les situations.
Mais elles constituent clairement une composante majeure de la biologie des sols.
15. Le réseau mycélien
Le mycélium peut explorer des volumes de sol bien supérieurs à ceux directement occupés par les racines.
Il constitue ainsi une interface supplémentaire entre :
sol ;
racines ;
matière organique ;
microorganismes.
L’image d’un « réseau souterrain » est donc particulièrement pertinente.
Mais il faut rester prudent avec l’idée populaire d’un « internet des arbres ».
Les réseaux mycorhiziens existent, mais leur fonctionnement, leur importance écologique et leurs transferts varient selon les écosystèmes et les espèces.
16. Les microorganismes
Le sol abrite une diversité considérable de microorganismes :
bactéries ;
champignons microscopiques ;
archées ;
protozoaires et autres organismes microscopiques.
Ils participent notamment :
à la décomposition ;
aux transformations de l’azote ;
au cycle du carbone ;
à la mobilisation de nutriments ;
à la formation et transformation de la matière organique.
Le sol est donc un véritable réacteur biologique territorial.
17. Le sol comme réacteur biogéochimique
On peut conceptualiser le système :
matière organique
↓
microorganismes
↓
transformations chimiques
↓
nutriments disponibles
↓
racines
↓
biomasse
↓
retour au sol
Il s’agit d’un cycle.
Une partie des ressources est temporairement stockée dans :
biomasse ;
humus et matière organique ;
microorganismes ;
racines ;
bois ;
litière.
18. Le carbone souterrain
Le territoire stocke du carbone dans :
végétation ;
litière ;
matière organique du sol ;
racines ;
biomasse microbienne.
Le sol représente donc un compartiment important du cycle du carbone.
Mais le stockage du carbone dans les sols n’est pas automatiquement permanent.
Il dépend notamment :
du climat ;
de la texture ;
de la minéralogie ;
des apports ;
de la décomposition ;
de la gestion ;
de l’humidité ;
de la perturbation.
Il faut donc parler de stock et de flux, pas seulement de « carbone capturé ».
19. La matière organique
La matière organique provient notamment :
feuilles ;
racines mortes ;
bois ;
exsudats ;
organismes morts ;
déjections.
Elle est ensuite transformée.
Une partie devient :
biomasse microbienne ;
matière organique plus stable ;
composés minéraux ;
CO₂ ;
autres produits de transformation.
Le sol fonctionne donc comme un système de transformation et de stockage.
20. L’azote
L’azote constitue un autre cycle fondamental.
Il circule entre :
atmosphère ;
sol ;
microorganismes ;
végétaux ;
animaux ;
matière organique.
Les microorganismes jouent un rôle majeur dans plusieurs transformations.
La fertilité ne dépend donc pas simplement de la quantité d’azote présente.
Elle dépend aussi de :
sa forme ;
sa disponibilité ;
sa transformation ;
ses pertes ;
son immobilisation.
21. Le phosphore
Le phosphore est fortement lié :
à la matrice minérale ;
à la matière organique ;
à l’activité biologique.
Sa disponibilité dépend notamment :
du pH ;
des minéraux ;
de la matière organique ;
des microorganismes ;
des interactions racinaires.
Les champignons mycorhiziens peuvent notamment participer à l’accès de certaines plantes au phosphore.
22. La structure biologique du sol
La vie du sol contribue à construire sa structure.
Les racines :
pénètrent ;
créent des canaux ;
apportent de la matière organique.
Les organismes du sol :
fragmentent ;
mélangent ;
transforment ;
déplacent des particules.
Les champignons peuvent contribuer à la stabilisation de certains agrégats.
Le sol devient ainsi progressivement une architecture biologique auto-organisée, sans être pour autant indépendante des propriétés minérales et des processus physiques.
23. Les vers de terre et la macrofaune
La trame brune ne se limite pas aux microorganismes.
Elle comprend également :
vers de terre ;
collemboles ;
acariens ;
insectes ;
larves ;
autres organismes du sol.
Certains creusent.
D’autres fragmentent la matière.
D’autres prédatent.
D’autres décomposent.
Cette diversité participe au fonctionnement global du système.
24. Les sols forestiers
Un sol forestier possède généralement une organisation particulière :
Les racines et champignons y forment un réseau complexe.
La continuité forestière ne doit donc pas être considérée uniquement au-dessus du sol.
Il existe également une continuité :
canopée → racines → mycorhizes → sol → microorganismes.
25. Les sols agricoles
Les sols agricoles sont également des systèmes biologiques.
Mais leurs fonctions peuvent être fortement influencées par :
travail du sol ;
compaction ;
monoculture ;
couverture ;
rotation ;
apports organiques ;
irrigation ;
drainage ;
pesticides ;
érosion.
L’agriculture résiliente doit donc considérer la trame brune comme une infrastructure productive.
26. Les sols urbains
La ville possède également des sols.
Mais ils peuvent être :
décapés ;
remblayés ;
compactés ;
artificialisés ;
contaminés ;
fragmentés.
Un arbre urbain peut donc avoir un problème non pas avec ses feuilles, mais avec le volume de sol disponible pour ses racines.
La stratégie végétale urbaine doit donc commencer sous terre.
Planter un arbre sans prévoir son sol futur revient à construire une ville végétale sans construire ses fondations.
27. Le volume de sol disponible
La survie et le fonctionnement d’un arbre dépendent notamment :
profondeur ;
volume ;
structure ;
oxygénation ;
disponibilité en eau ;
température ;
contraintes mécaniques ;
qualité biologique.
Un arbre planté dans un petit volume de sol fortement compacté n’a pas les mêmes possibilités qu’un arbre disposant d’un grand volume de sol continu.
28. Connecter les sols urbains
Une approche territoriale peut chercher à connecter :
fosse d’arbre → fosse d’arbre → bande plantée → parc → jardin → corridor végétal
Mais la connexion doit également exister dans le sol.
On peut donc concevoir des :
fosses continues ;
sols structuraux ;
volumes racinaires connectés ;
bandes plantées ;
espaces désimperméabilisés.
L’objectif est de construire une infrastructure racinaire urbaine.
29. Les sols et l’érosion
La perte de sol constitue une rupture majeure de la trame brune.
L’érosion peut être provoquée ou aggravée par :
sol nu ;
ruissellement ;
vent ;
pente ;
travail du sol ;
disparition de la couverture végétale.
La protection du sol passe notamment par :
couverture ;
végétation ;
matière organique ;
structure ;
ralentissement du ruissellement.
30. La trame brune et le changement climatique
Les sols doivent faire face à :
augmentation des températures ;
sécheresses ;
pluies intenses ;
érosion ;
modification de l’activité biologique ;
incendies ;
évolution de la végétation.
Un sol vivant peut constituer un tampon, mais sa capacité est limitée.
La résilience ne signifie pas que le sol peut absorber toutes les perturbations.
Elle signifie qu’il possède des capacités de récupération et de fonctionnement supérieures à celles d’un sol fortement dégradé.
31. Le sol comme infrastructure climatique
Le sol participe au climat local par :
stockage d’eau ;
évaporation ;
soutien à l’évapotranspiration ;
échanges thermiques ;
soutien à la végétation.
Un sol couvert et fonctionnel peut donc contribuer indirectement au refroidissement par le maintien de la végétation et directement par ses échanges hydriques et thermiques.
Le sol doit donc être intégré aux stratégies de lutte contre les îlots de chaleur.
La ville peut également reconstruire des sols fonctionnels.
Les priorités peuvent concerner :
cours d’école ;
parcs ;
jardins ;
pieds d’arbres ;
espaces publics ;
friches ;
parkings ;
zones industrielles en reconversion.
Chaque mètre carré désimperméabilisé n’a pas la même valeur.
La priorité doit dépendre des fonctions recherchées.
52. Sols et sécurité alimentaire
La fertilité des sols constitue une composante de la résilience alimentaire.
Un territoire qui détruit progressivement ses sols agricoles peut devenir dépendant de ressources extérieures.
La protection des sols fertiles constitue donc une forme de sécurité stratégique.
Cela rejoint un principe majeur :
Ne consommez pas un sol avant d’avoir évalué les fonctions que vous allez perdre.
53. Sols et autonomie territoriale
Un territoire peut avoir :
de l’eau ;
de l’énergie ;
des semences ;
des machines ;
mais perdre progressivement sa capacité productive si ses sols se dégradent.
La trame brune constitue donc une infrastructure de long terme.
Elle se restaure parfois lentement.
Elle peut également se dégrader très rapidement.
Le temps doit donc être intégré dans les décisions territoriales.
54. La résilience par la profondeur
Un territoire résilient doit fonctionner sur plusieurs niveaux :
air
↓
végétation
↓
sol
↓
racines
↓
microorganismes
↓
sous-sol
↓
eau souterraine
Cette profondeur crée des stocks, des flux et des possibilités supplémentaires.
La résilience territoriale n’est donc pas seulement une question de surface.
55. Méthode Omakëya™ de diagnostic de la trame brune
Étape 1
Définir les unités pédologiques.
Étape 2
Cartographier les profondeurs de sol.
Étape 3
Analyser la texture.
Étape 4
Analyser la structure.
Étape 5
Mesurer ou estimer la compaction.
Étape 6
Évaluer l’infiltration.
Étape 7
Évaluer la réserve hydrique.
Étape 8
Mesurer le carbone et la matière organique.
Étape 9
Analyser le pH et les principaux paramètres chimiques pertinents.
Étape 10
Identifier les contaminations potentielles.
Étape 11
Observer les racines.
Étape 12
Évaluer la biologie du sol.
Étape 13
Rechercher les champignons et mycorhizes lorsque pertinent.
Étape 14
Observer la macrofaune.
Étape 15
Cartographier les sols artificialisés.
Étape 16
Cartographier les sols compactés.
Étape 17
Cartographier l’érosion.
Étape 18
Identifier les ruptures de continuité.
Étape 19
Croiser avec la trame verte.
Étape 20
Croiser avec la trame bleue.
Étape 21
Croiser avec le climat.
Étape 22
Identifier les sols stratégiques.
Étape 23
Identifier les sols restaurables.
Étape 24
Prioriser les interventions.
Étape 25
Restaurer.
Étape 26
Laisser fonctionner.
Étape 27
Mesurer.
Étape 28
Comparer dans le temps.
Étape 29
Modéliser les scénarios futurs.
Étape 30
Adapter la stratégie.
56. Matrice territoriale de la trame brune
Élément
Eau
Carbone
Fertilité
Biodiversité
Résilience
Sol forestier
★★★★★
★★★★★
★★★★☆
★★★★★
★★★★★
Sol prairial
★★★★☆
★★★★☆
★★★★☆
★★★★☆
★★★★☆
Sol agricole vivant
★★★★☆
★★★★☆
★★★★★
★★★★☆
★★★★★
Sol urbain restauré
★★★★☆
★★★☆☆
★★★☆☆
★★★★☆
★★★★☆
Sol compacté
★☆☆☆☆
★★☆☆☆
★☆☆☆☆
★☆☆☆☆
★☆☆☆☆
Sol imperméabilisé
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
Ces évaluations sont qualitatives et indicatives. La fonctionnalité réelle dépend fortement du contexte pédologique, climatique, biologique et de l’usage.
57. Les trois trames réunies
Nous pouvons désormais réunir :
Trame verte
forêts → haies → bosquets → prairies
Trame bleue
rivières → mares → zones humides → étangs
Trame brune
sols → racines → champignons → microorganismes
Ces trois réseaux ne sont pas indépendants.
Ils forment un système.
58. Le territoire vivant en trois dimensions
On peut maintenant représenter le territoire comme :
Mais cette représentation reste encore simplifiée.
La réalité est un réseau d’interactions croisées.
59. Le grand réseau écologique territorial
La forêt :
protège le sol ;
modifie l’eau ;
crée de l’habitat ;
stocke du carbone.
Le sol :
soutient la forêt ;
stocke de l’eau ;
nourrit les plantes ;
abrite les microorganismes.
L’eau :
soutient la végétation ;
transporte des éléments ;
crée des habitats ;
influence le sol.
Les microorganismes :
transforment la matière ;
participent aux cycles ;
interagissent avec les racines.
Les racines :
explorent le sol ;
influencent la structure ;
participent aux échanges biologiques.
Tout est connecté.
60. La trame brune comme infrastructure invisible
Les infrastructures territoriales les plus importantes ne sont donc pas toujours visibles.
Sous :
une forêt ;
une prairie ;
une haie ;
un verger ;
un parc ;
un jardin ;
se trouve une infrastructure biologique.
Elle fonctionne en permanence.
Elle transforme.
Elle stocke.
Elle transporte.
Elle décompose.
Elle reconstruit.
Elle régénère.
61. Le principe de non-fragmentation
Lorsqu’un projet territorial coupe un espace naturel, il faut désormais poser une question supplémentaire :
Que détruisons-nous sous la surface ?
Une route peut interrompre :
racines ;
sols ;
infiltration ;
organismes ;
flux biologiques.
Une urbanisation peut supprimer :
volume pédologique ;
habitat microbien ;
stockage carbone ;
réserve hydrique.
L’impact doit donc être évalué en profondeur.
62. Concevoir les infrastructures avec leur sous-sol
Toute infrastructure importante devrait être étudiée en trois dimensions :
Surface
Usage, végétation, mobilité.
Sous-sol biologique
Sols, racines, champignons.
Sous-sol hydrologique
Nappes, infiltration, écoulements.
Cela transforme profondément la manière de concevoir :
routes ;
quartiers ;
bâtiments ;
parcs ;
exploitations ;
réseaux.
63. Le sol comme patrimoine
Une forêt peut être restaurée en quelques décennies.
Un sol fertile peut demander beaucoup plus de temps pour retrouver certaines propriétés.
La destruction d’un sol doit donc être considérée comme une perte potentiellement longue.
Le sol devient un patrimoine territorial.
Il faut alors distinguer :
sol consommable
et
sol stratégique.
64. La trame brune et 2100
Face au climat futur, les sols devront fournir davantage de fonctions :
retenir l’eau ;
soutenir la végétation ;
amortir les sécheresses ;
limiter l’érosion ;
maintenir la fertilité ;
soutenir la biodiversité.
Les sols vivants peuvent devenir l’une des infrastructures naturelles les plus importantes du siècle.
Mais leur protection doit commencer maintenant.
La restauration est généralement plus longue que la dégradation.
65. Le grand principe Omakëya™
Ne regardez jamais un paysage uniquement par sa surface. Sous chaque forêt, chaque prairie, chaque haie et chaque jardin se trouve une infrastructure vivante qui conditionne une partie de son fonctionnement futur.
66. Le réseau invisible qui fait fonctionner le territoire
La trame brune révèle une dimension essentielle de l’agroclimatologie territoriale.
La forêt que nous voyons dépend d’un sol que nous voyons à peine.
La prairie dépend de ses racines.
Les racines dépendent de la structure du sol.
Le sol dépend de la matière organique.
La matière organique est transformée par les microorganismes.
Les champignons établissent certaines associations avec les racines.
L’eau circule dans les pores.
Le carbone entre, circule et sort.
Les nutriments sont transformés.
La vie construit progressivement une architecture souterraine.
Ce système constitue une véritable infrastructure invisible du territoire.
La trame brune complète ainsi les deux réseaux précédents.
La trame verte donne au territoire une architecture aérienne.
La trame bleue organise une partie de ses flux hydrologiques.
La trame brune construit ses fondations biologiques.
Ensemble, elles forment une architecture beaucoup plus complète :
VERT + BLEU + BRUN = TERRITOIRE VIVANT
Et cette architecture doit elle-même être reliée à :
la trame noire ;
les réseaux climatiques ;
les réseaux agricoles ;
les infrastructures énergétiques ;
les réseaux humains ;
les corridors de mobilité ;
les systèmes urbains.
La prochaine étape consiste donc à ne plus étudier ces trames séparément.
Il faut désormais les superposer.
Principe de synthèse
Protéger les sols → maintenir les racines → préserver les champignons → favoriser la vie microbienne → conserver l’eau → maintenir les cycles → reconnecter les territoires → mesurer → régénérer.
Transition vers le chapitre suivant
Nous avons maintenant trois grandes architectures territoriales :
la trame verte, qui relie les habitats végétalisés ;
la trame bleue, qui relie les systèmes aquatiques ;
la trame brune, qui relie les sols et la vie souterraine.
Mais un territoire résilient ne peut pas fonctionner avec trois réseaux séparés.
Une haie peut être simultanément un corridor vert, une structure racinaire brune, un ralentisseur hydrologique bleu et un brise-vent climatique.
Une ripisylve peut relier rivière, sol, forêt et microclimat.
Une zone humide peut associer eau, sol, carbone, végétation et biodiversité.
Un quartier peut connecter parcs, arbres, sols, noues, mares, jardins et bâtiments.
Il devient alors nécessaire de franchir une nouvelle étape :
penser les trames vertes, bleues et brunes comme une seule infrastructure écologique territoriale.
Le prochain chapitre pourra ainsi être consacré à l’architecture des trames écologiques combinées : vertes + bleues + brunes, et montrer comment les superposer dans une même cartographie, identifier les nœuds stratégiques, les ruptures, les corridors multifonctionnels et les zones prioritaires de régénération.
Une mare seule n’est pas nécessairement un réseau écologique.
Un étang artificiel peut stocker de l’eau tout en ayant une faible fonctionnalité écologique.
Une zone humide peut être petite mais jouer un rôle territorial considérable.
La trame bleue apparaît lorsque l’on cesse de considérer chaque élément aquatique séparément pour comprendre l’ensemble du système :
source → ruisseau → rivière → zone humide → mare → étang → nappe → plaine alluviale → rivière
L’eau circule.
Les organismes circulent.
Les sédiments circulent.
Les nutriments circulent.
La matière organique circule.
Le réseau hydrologique constitue donc une véritable infrastructure territoriale vivante.
2. Pourquoi une trame bleue ?
L’eau constitue l’un des principaux organisateurs du territoire.
Elle conditionne :
les habitats ;
les sols ;
la végétation ;
l’agriculture ;
les paysages ;
les microclimats ;
la biodiversité ;
les usages humains ;
les risques d’inondation ;
la disponibilité de la ressource.
Une trame bleue fonctionnelle doit donc assurer plusieurs fonctions simultanément :
faire circuler l’eau ;
ralentir certains flux ;
stocker temporairement ;
soutenir les écosystèmes ;
permettre les déplacements biologiques ;
maintenir des zones humides ;
favoriser l’infiltration lorsque les conditions le permettent ;
réduire certains risques ;
conserver des réserves ;
permettre l’adaptation aux sécheresses.
3. La trame bleue comme infrastructure territoriale
Une rivière peut être simultanément :
un corridor écologique ;
un système de drainage naturel ;
un habitat ;
une réserve de biodiversité ;
un axe paysager ;
un régulateur thermique local ;
un espace de mobilité des espèces ;
un élément culturel ;
une ressource agricole.
Une zone humide peut être :
un habitat ;
une zone de stockage temporaire ;
un espace d’expansion des crues ;
un filtre biogéochimique ;
une réserve de biodiversité ;
un espace de recharge ou d’échanges hydrologiques selon son contexte.
Une mare peut constituer :
un site de reproduction ;
un relais biologique ;
une réserve temporaire ;
un habitat pour les amphibiens et invertébrés ;
une petite infrastructure hydrologique.
La trame bleue est donc une infrastructure multifonctionnelle.
4. Les quatre grandes composantes
La trame bleue étudiée ici repose sur quatre structures principales :
les rivières ;
les mares ;
les zones humides ;
les étangs.
Ces éléments sont différents par leur :
taille ;
profondeur ;
dynamique ;
permanence ;
qualité d’eau ;
végétation ;
fonctionnement hydrologique ;
biodiversité.
Mais ils peuvent fonctionner ensemble.
5. Les rivières : les grands corridors bleus
Les rivières constituent les principaux axes de circulation de l’eau à l’échelle des paysages.
Elles relient :
sources → ruisseaux → rivières → fleuves
Mais une rivière ne doit pas être considérée comme une simple ligne bleue sur une carte.
Elle possède :
un lit ;
des berges ;
une ripisylve ;
une plaine alluviale ;
des zones d’expansion ;
des connexions avec des zones humides ;
des échanges avec les eaux souterraines.
La rivière doit donc être cartographiée comme un système spatial tridimensionnel et dynamique.
6. La continuité longitudinale
Une rivière constitue un axe longitudinal.
Les organismes aquatiques peuvent avoir besoin de se déplacer :
vers l’amont ;
vers l’aval ;
entre différents habitats.
Les obstacles peuvent perturber cette continuité :
barrages ;
seuils ;
buses ;
ouvrages ;
dérivations ;
certains aménagements de berges.
La continuité écologique d’une rivière ne se résume donc pas à la présence d’eau.
Il faut également considérer sa continuité fonctionnelle.
7. La continuité latérale
Une rivière fonctionne également avec son environnement terrestre.
Elle peut être connectée à :
ses berges ;
sa ripisylve ;
des bras secondaires ;
des zones humides ;
des prairies inondables ;
des annexes hydrauliques.
Cette dimension latérale est fondamentale.
Une rivière totalement enfermée entre :
digues ;
béton ;
routes ;
bâtiments ;
peut perdre une partie de ses fonctions naturelles.
La trame bleue doit donc être pensée comme un corridor à plusieurs dimensions.
8. La continuité verticale
Il existe également une connexion entre :
rivière ↕ sédiments ↕ sol ↕ nappe
Les échanges entre eaux superficielles et eaux souterraines peuvent être essentiels au fonctionnement des écosystèmes.
La rivière possède donc au moins trois dimensions :
longitudinale ;
latérale ;
verticale.
Cette vision est beaucoup plus représentative de son fonctionnement qu’une simple ligne cartographique.
9. Les mares : petites surfaces, grandes fonctions
Une mare peut sembler insignifiante à l’échelle d’une commune.
Mais plusieurs mares réparties dans un paysage peuvent constituer un réseau biologique remarquable.
Elles peuvent servir de :
sites de reproduction ;
habitats ;
points d’abreuvement ;
relais ;
zones d’alimentation ;
petites zones humides.
Pour certaines espèces, la présence de plusieurs mares proches est plus importante que l’existence d’une seule grande pièce d’eau.
10. Le réseau de mares
On peut ainsi avoir :
mare A → mare B → mare C → zone humide → étang
Le réseau ne fonctionne pas nécessairement comme une rivière.
Il fonctionne parfois comme une succession de relais hydrologiques et biologiques.
La proximité spatiale est importante, mais elle doit être étudiée selon les organismes concernés.
11. Les mares temporaires
Une mare qui sèche périodiquement n’est pas nécessairement un écosystème dégradé.
La sécheresse temporaire peut constituer une caractéristique écologique.
Les mares temporaires peuvent présenter des communautés spécialisées capables de supporter :
assèchement ;
remise en eau ;
variations importantes de température ;
fluctuations du niveau d’eau.
La permanence de l’eau n’est donc pas toujours synonyme de meilleure fonctionnalité.
12. Les zones humides : des infrastructures naturelles majeures
Les zones humides comprennent une grande diversité de situations :
marais ;
prairies humides ;
tourbières ;
roselières ;
dépressions temporairement inondées ;
bordures de plans d’eau ;
zones alluviales.
Elles peuvent jouer un rôle majeur dans :
le stockage temporaire de l’eau ;
la biodiversité ;
le carbone ;
les cycles des nutriments ;
la régulation hydrologique ;
le paysage.
13. Une zone humide n’est pas simplement une surface mouillée
Le fonctionnement d’une zone humide dépend notamment :
de son régime hydrologique ;
de la durée d’engorgement ;
du sol ;
de la végétation ;
des échanges avec la nappe ;
des apports d’eau ;
des sorties d’eau.
Il faut donc éviter de cartographier uniquement les surfaces visibles.
Une zone humide doit être comprise comme un fonctionnement hydrologique et écologique.
14. Les étangs : réservoirs et habitats
Les étangs peuvent assurer plusieurs fonctions :
stockage ;
biodiversité ;
irrigation ;
pêche ;
paysage ;
régulation locale ;
loisirs.
Mais leur fonction dépend fortement de leur conception et de leur gestion.
Un étang peut être :
riche en biodiversité ;
très artificialisé ;
fortement eutrophisé ;
connecté ou isolé ;
permanent ou variable.
Le mot « étang » ne suffit donc pas à caractériser sa fonctionnalité.
15. L’étang comme élément du réseau
Un étang peut devenir un nœud de la trame bleue.
Par exemple :
ruisseau → zone humide → étang → prairie humide → mare
Il peut fournir un habitat intermédiaire entre différents milieux.
Mais son fonctionnement doit être étudié dans le bassin versant.
Un étang n’est jamais totalement indépendant de son environnement hydrologique.
16. Le bassin versant : l’unité fondamentale
La trame bleue doit être replacée dans son bassin versant.
L’eau reçue par une zone dépend notamment :
des précipitations ;
du relief ;
de l’occupation du sol ;
de la végétation ;
des sols ;
de l’imperméabilisation ;
des prélèvements ;
des infrastructures.
L’eau ne respecte pas les limites administratives.
Le bassin versant constitue donc une unité fondamentale de conception.
17. Le parcours territorial de l’eau
Une pluie peut suivre plusieurs trajectoires :
atmosphère
↓
canopée
↓
sol
↓
infiltration
↓
nappe
ou :
pluie
↓
ruissellement
↓
fossé
↓
ruisseau
↓
rivière
ou encore :
pluie
↓
zone humide
↓
étang
↓
évaporation / infiltration / restitution
La trame bleue doit chercher à comprendre ces chemins.
18. Le principe : ralentir l’eau
L’un des principes fondamentaux de l’agroclimatologie territoriale est :
Ralentir l’eau avant de chercher à l’évacuer.
Une eau qui tombe sur un territoire peut être :
interceptée ;
infiltrée ;
stockée dans le sol ;
ralentie ;
stockée temporairement ;
utilisée par la végétation ;
stockée dans une mare ou un étang ;
transférée progressivement vers les cours d’eau.
L’objectif n’est donc pas toujours de faire disparaître rapidement l’eau du territoire.
19. La trame bleue comme réseau de stockage
Le stockage peut exister à différentes échelles :
Micro-échelle
sol ;
noue ;
mare ;
dépression.
Échelle intermédiaire
bassin ;
étang ;
zone humide ;
prairie inondable.
Grande échelle
lacs ;
plaines alluviales ;
nappes ;
grands bassins versants.
La résilience hydrologique repose sur la combinaison de ces stocks.
20. Stockage ne signifie pas immobilisation
L’eau stockée n’est pas nécessairement une eau définitivement immobilisée.
Elle peut être :
temporairement retenue ;
infiltrée ;
évaporée ;
transpirée ;
restituée progressivement ;
transférée vers un autre compartiment.
Le système hydrologique fonctionne donc davantage comme un réseau de stocks et de flux que comme une succession de réservoirs indépendants.
21. Le bilan hydrologique territorial
À l’échelle d’un système simplifié, on peut écrire :
[ P = ET + R + I + \Delta S ]
avec :
(P) : précipitations ;
(ET) : évapotranspiration ;
(R) : ruissellement ;
(I) : infiltration ;
(\Delta S) : variation des stocks.
Il s’agit d’un bilan conceptuel simplifié.
Dans un véritable modèle hydrologique, les différents compartiments et échanges doivent être détaillés.
22. La trame bleue et les inondations
Une crue n’est pas seulement un problème.
Elle peut également constituer une fonction naturelle du système fluvial.
Les zones d’expansion des crues peuvent temporairement stocker de l’eau.
La stratégie territoriale consiste donc parfois à :
laisser de l’espace à l’eau
plutôt que :
forcer toute l’eau à rester dans un chenal artificiel.
Cela nécessite naturellement de distinguer les espaces compatibles avec l’inondation des zones où la protection des personnes et des infrastructures est prioritaire.
23. Les plaines alluviales
Les plaines alluviales peuvent constituer des espaces essentiels de fonctionnement hydrologique.
Elles peuvent permettre :
débordement ;
stockage temporaire ;
dépôt de sédiments ;
développement de zones humides ;
habitats ;
échanges entre rivière et territoire.
La reconquête de certaines fonctionnalités alluviales peut donc renforcer la résilience.
24. La trame bleue et les sécheresses
La trame bleue doit également fonctionner lorsque l’eau devient rare.
Les sécheresses peuvent provoquer :
baisse des débits ;
assèchement des mares ;
baisse des nappes ;
stress des zones humides ;
hausse de la température de l’eau ;
réduction des habitats aquatiques.
La conception doit donc intégrer les conditions de basses eaux.
25. Concevoir pour les extrêmes
Il faut désormais concevoir simultanément pour :
trop d’eau
et
pas assez d’eau.
Le même territoire peut connaître :
pluies extrêmes ;
crues rapides ;
longues sécheresses ;
étiages sévères.
La trame bleue devient donc une infrastructure de gestion des extrêmes hydrologiques.
26. La trame bleue et le climat
L’eau influence le microclimat.
Les surfaces aquatiques peuvent modifier localement :
température ;
humidité ;
échanges énergétiques ;
brouillard ;
rosée ;
végétation.
Mais il faut éviter une simplification :
un plan d’eau n’est pas automatiquement un climatiseur.
Son effet dépend notamment :
de sa taille ;
de sa température ;
de son exposition ;
du vent ;
de l’humidité ;
de la végétation ;
du contexte topographique.
27. Eau et végétation : une infrastructure commune
La trame bleue fonctionne souvent avec la trame verte.
Exemple :
rivière
→ ripisylve
→ prairie humide
→ haie
→ bosquet
→ forêt.
L’eau soutient la végétation.
La végétation influence :
interception ;
infiltration ;
évapotranspiration ;
érosion ;
température ;
habitats.
Les deux réseaux sont donc profondément interdépendants.
28. La ripisylve : interface verte et bleue
La ripisylve est l’une des infrastructures les plus intéressantes du territoire.
Elle peut :
stabiliser certaines berges ;
fournir de l’ombre ;
créer des habitats ;
favoriser la continuité écologique ;
contribuer à la régulation thermique du cours d’eau ;
produire de la matière organique ;
connecter la trame verte et la trame bleue.
Elle constitue une véritable interface territoriale.
29. Les zones humides comme interfaces
Une zone humide peut également relier :
eau ↔ sol ↔ végétation ↔ biodiversité ↔ carbone
Elle représente donc une infrastructure à la fois :
hydrologique ;
écologique ;
pédologique ;
climatique.
Son assèchement peut provoquer la perte simultanée de plusieurs fonctions.
30. La continuité aquatique
La continuité écologique des eaux de surface doit être étudiée à plusieurs niveaux :
Continuité longitudinale
Amont → aval.
Continuité latérale
Cours d’eau ↔ zones humides ↔ plaine.
Continuité verticale
Eau de surface ↔ sédiments ↔ nappe.
Continuité temporelle
Variation des connexions selon les saisons et les crues.
Cette dernière dimension est souvent oubliée.
31. Les connexions temporaires
Certains habitats ne sont connectés que pendant :
les fortes pluies ;
les crues ;
les périodes humides ;
certaines saisons.
Une mare temporaire peut être reliée à une zone humide pendant quelques semaines puis devenir isolée.
Cela ne signifie pas nécessairement que le système est défaillant.
La dynamique temporelle peut être une composante normale du réseau.
32. Les obstacles
La trame bleue peut être fragmentée par :
barrages ;
seuils ;
buses ;
digues ;
canalisations ;
berges artificialisées ;
routes ;
zones urbanisées ;
drainage excessif ;
assèchement de zones humides.
Ces obstacles doivent être cartographiés.
33. Renaturer les cours d’eau
La renaturation peut chercher à restaurer certaines fonctions :
sinuosité ;
diversité des habitats ;
végétation riveraine ;
connexions latérales ;
zones d’expansion ;
continuités biologiques.
Mais il ne s’agit pas nécessairement de revenir exactement à un état historique.
L’objectif est de restaurer des fonctions écologiques et hydrologiques compatibles avec le territoire actuel et futur.
34. Désartificialiser les berges
Une berge minérale uniforme peut présenter une faible diversité structurelle.
Selon le contexte, on peut rechercher :
végétalisation ;
diversification des profils ;
restauration de ripisylve ;
zones refuges ;
réduction de certaines protections rigides.
Mais les contraintes de sécurité, de navigation, d’infrastructure ou de stabilité doivent être intégrées.
La renaturation n’est jamais une solution uniforme.
35. Les mares dans les territoires agricoles
Les mares peuvent être intégrées à une mosaïque agricole :
prairie → haie → mare → bosquet → prairie
Elles peuvent contribuer à :
biodiversité ;
alimentation ;
reproduction ;
abreuvement ;
diversité paysagère ;
stockage temporaire.
Elles constituent de petites mailles pouvant renforcer la connectivité écologique.
36. Les étangs agricoles
Un étang peut être intégré à :
irrigation ;
élevage ;
biodiversité ;
stockage ;
paysage ;
régulation.
Mais son dimensionnement doit être cohérent avec :
le bassin versant ;
les débits ;
les besoins ;
les périodes de sécheresse ;
les impacts écologiques ;
les conditions de vidange ;
les sédiments.
Le stockage d’eau ne doit pas être conçu indépendamment du fonctionnement du bassin.
37. L’eau comme ressource agricole
La trame bleue peut soutenir l’agriculture par :
l’accès à l’eau ;
l’humidité des sols ;
la réduction de certains ruissellements ;
l’irrigation raisonnée ;
les zones tampons ;
les continuités écologiques.
Mais l’objectif n’est pas de transformer tous les cours d’eau et étangs en réservoirs agricoles.
Il faut préserver le fonctionnement écologique du réseau.
38. La hiérarchie des usages
Lorsqu’une ressource est limitée, il faut réfléchir à une hiérarchie.
Par exemple :
sécurité des personnes ;
maintien des fonctions écologiques essentielles ;
alimentation en eau potable ;
maintien des sols et végétation stratégiques ;
agriculture ;
usages secondaires.
Cette hiérarchie doit être définie localement selon les contextes, les réglementations et les ressources disponibles.
39. La trame bleue urbaine
La trame bleue traverse également les villes.
Elle peut intégrer :
rivières ;
canaux ;
mares ;
bassins ;
jardins de pluie ;
noues ;
zones humides ;
fossés végétalisés ;
bassins temporaires.
La ville peut ainsi devenir une partie du bassin versant plutôt qu’un espace qui cherche simplement à évacuer l’eau.
40. La ville éponge
Le principe de la ville éponge consiste notamment à :
ralentir ;
infiltrer lorsque les conditions sont favorables ;
stocker temporairement ;
réutiliser ;
évapotranspirer ;
restituer progressivement.
On obtient un réseau :
toiture → noue → jardin de pluie → mare → zone humide → cours d’eau
Ce réseau peut réduire certains pics de ruissellement tout en créant de nouveaux habitats.
41. Ne pas infiltrer partout
L’infiltration doit être précédée d’un diagnostic.
Il faut notamment considérer :
pollution ;
géologie ;
capacité d’infiltration ;
profondeur de nappe ;
fondations ;
réseaux enterrés ;
stabilité géotechnique ;
qualité de l’eau.
La règle Omakëya™ est donc :
Ralentir → diagnostiquer → infiltrer lorsque c’est pertinent → stocker → restituer de manière sécurisée.
42. La trame bleue et les sols
L’eau ne fonctionne pas indépendamment du sol.
Un sol vivant peut :
infiltrer ;
stocker ;
ralentir ;
soutenir la végétation ;
participer aux cycles biologiques.
La trame bleue doit donc être connectée à la trame brune.
Le réseau réel devient :
eau + sol + végétation + organismes.
43. Les sédiments : un flux à part entière
Une rivière ne transporte pas uniquement de l’eau.
Elle transporte également :
sédiments ;
matière organique ;
nutriments.
Les barrages et certains ouvrages peuvent modifier ces flux.
La gestion d’un cours d’eau doit donc considérer son métabolisme matériel, et pas seulement son débit.
44. La qualité de l’eau
La quantité d’eau ne suffit pas.
Il faut également considérer :
température ;
oxygénation ;
nutriments ;
matières en suspension ;
contaminants ;
salinité lorsque pertinente ;
matière organique ;
régime hydrologique.
Un étang rempli d’eau mais fortement dégradé n’est pas nécessairement une bonne infrastructure écologique.
45. Eutrophisation
L’enrichissement excessif en nutriments peut modifier profondément certains écosystèmes aquatiques.
Il peut favoriser :
proliférations algales ;
réduction de l’oxygène ;
simplification biologique ;
dégradation de la qualité de l’eau.
La trame bleue doit donc intégrer les flux de nutriments.
46. La trame bleue comme réseau de biodiversité
Le réseau aquatique peut soutenir :
poissons ;
amphibiens ;
insectes ;
mollusques ;
crustacés ;
oiseaux ;
mammifères ;
plantes aquatiques ;
végétation riveraine.
Mais les besoins varient considérablement selon les espèces.
Il faut donc concevoir une mosaïque plutôt qu’un habitat aquatique unique.
47. La biodiversité des berges
Une rivière écologiquement fonctionnelle possède rarement une berge totalement uniforme.
La diversité peut venir de :
zones boisées ;
herbacées ;
vasières ;
gravières ;
racines ;
branches ;
zones d’eau calme ;
zones de courant.
Cette diversité structurelle crée une diversité d’habitats.
48. Les refuges aquatiques face au changement climatique
Dans un climat plus chaud, certaines zones peuvent devenir particulièrement importantes :
sources ;
petits cours d’eau ombragés ;
zones humides permanentes ;
résurgences ;
secteurs alimentés par des eaux souterraines.
Ces espaces peuvent constituer des refuges thermiques ou hydrologiques.
Ils doivent être identifiés et protégés.
49. La trame bleue pour 2100
Il faut poser la question :
Quels éléments aquatiques fonctionneront encore dans les conditions climatiques futures ?
Un réseau dépendant de précipitations régulières peut devenir vulnérable.
Il faut donc identifier :
les sources les plus robustes ;
les zones humides résilientes ;
les réserves stratégiques ;
les connexions alternatives ;
les habitats temporaires ;
les zones de recharge ;
les secteurs vulnérables à l’assèchement.
50. Concevoir plusieurs scénarios
On peut tester :
Scénario A — année humide
Fortes précipitations, nappes hautes.
Scénario B — année moyenne
Fonctionnement habituel.
Scénario C — sécheresse
Faibles apports et forte demande.
Scénario D — pluie extrême
Forts ruissellements et crues.
Scénario E — sécheresse + chaleur
Forte évapotranspiration et faible disponibilité en eau.
Le réseau doit être capable de fonctionner dans ces différents états.
51. Cartographier la trame bleue
Une cartographie territoriale peut intégrer :
Couche 1 — Eau de surface
rivières ;
ruisseaux ;
mares ;
étangs ;
lacs ;
canaux.
Couche 2 — Zones humides
marais ;
prairies humides ;
tourbières ;
zones temporairement inondées.
Couche 3 — Hydrologie
bassins versants ;
talwegs ;
zones d’accumulation ;
sources ;
nappes lorsque les données le permettent.
Couche 4 — Connexions
continuités ;
annexes hydrauliques ;
zones d’expansion ;
corridors.
Couche 5 — Ruptures
barrages ;
seuils ;
buses ;
digues ;
canalisations.
Couche 6 — Pressions
artificialisation ;
pollution ;
prélèvements ;
drainage ;
agriculture ;
urbanisation.
52. La carte des réservoirs hydrologiques
Elle peut identifier :
zones humides ;
nappes ;
étangs ;
mares ;
sols à forte capacité de stockage ;
plaines alluviales ;
retenues existantes.
L’objectif est de comprendre où le territoire stocke déjà naturellement l’eau.
53. La carte des corridors bleus
Elle identifie :
cours d’eau ;
fossés fonctionnels ;
ripisylves ;
zones humides connectées ;
connexions entre plans d’eau.
Elle permet d’identifier les secteurs où la continuité est forte et ceux où elle est rompue.
54. La carte des ruptures hydrologiques
Elle permet de localiser :
obstacles ;
tronçons artificialisés ;
zones de drainage ;
zones imperméabilisées ;
zones de ruissellement rapide ;
zones humides isolées.
Cette carte permet de prioriser les restaurations.
55. La carte des opportunités
Comme pour la trame verte, il faut rechercher les endroits où une intervention relativement simple peut avoir un effet important.
Elle doit également posséder une certaine redondance.
Si une mare disparaît, d’autres peuvent maintenir une partie du réseau.
Si un corridor devient temporairement inaccessible, une autre connexion peut parfois prendre le relais.
59. Méthode Omakëya™ de conception des trames bleues
Étape 1
Définir le bassin versant.
Étape 2
Cartographier les rivières.
Étape 3
Cartographier les ruisseaux.
Étape 4
Cartographier les mares.
Étape 5
Cartographier les étangs.
Étape 6
Cartographier les zones humides.
Étape 7
Identifier les sources.
Étape 8
Identifier les zones de recharge lorsque les données sont disponibles.
Étape 9
Cartographier les nappes pertinentes.
Étape 10
Cartographier les talwegs et chemins préférentiels de l’eau.
Étape 11
Identifier les zones d’accumulation.
Étape 12
Identifier les zones d’expansion des crues.
Étape 13
Cartographier les obstacles.
Étape 14
Analyser les continuités longitudinales.
Étape 15
Analyser les continuités latérales.
Étape 16
Analyser les connexions superficielles-souterraines.
Étape 17
Évaluer la qualité de l’eau.
Étape 18
Évaluer les régimes hydrologiques.
Étape 19
Identifier les refuges hydrologiques et thermiques.
Étape 20
Croiser avec les sols.
Étape 21
Croiser avec la végétation.
Étape 22
Croiser avec le climat.
Étape 23
Croiser avec l’agriculture.
Étape 24
Croiser avec l’urbanisation.
Étape 25
Identifier les ruptures prioritaires.
Étape 26
Identifier les opportunités de restauration.
Étape 27
Créer ou restaurer les relais.
Étape 28
Reconnecter les habitats.
Étape 29
Mesurer les résultats.
Étape 30
Tester les scénarios climatiques.
Étape 31
Actualiser le modèle.
Étape 32
Faire évoluer continuellement la stratégie.
60. Matrice territoriale des trames bleues
Structure
Fonction hydrologique
Fonction écologique
Fonction climatique
Fonction territoriale
Rivière
★★★★★
★★★★★
★★★★☆
★★★★★
Ruisseau
★★★★☆
★★★★☆
★★★☆☆
★★★★☆
Mare
★★☆☆☆
★★★★☆
★★☆☆☆
★★★☆☆
Zone humide
★★★★★
★★★★★
★★★★☆
★★★★★
Étang
★★★★☆
★★★★☆
★★★☆☆
★★★★☆
Ripisylve
★★★★☆
★★★★★
★★★★★
★★★★★
Prairie humide
★★★★☆
★★★★☆
★★★★☆
★★★★☆
Ces évaluations sont indicatives : la fonction réelle dépend du site, de la qualité écologique, du régime hydrologique, de la gestion et du contexte climatique.
61. Trame verte + trame bleue : une seule infrastructure vivante
La grande erreur serait de concevoir deux réseaux indépendants.
Dans la réalité :
l’eau nourrit la végétation
et
la végétation transforme le fonctionnement de l’eau.
Une rivière bordée de ripisylve n’est pas seulement une trame bleue.
C’est :
bleu + vert + brun + climat.
Une zone humide est :
eau + sol + végétation + biodiversité + carbone.
Une mare entourée de prairie et de haies devient :
63. La stratégie Omakëya™ : reconnecter plutôt qu’isoler
Pendant longtemps, l’aménagement a souvent cherché à :
canaliser ;
drainer ;
assécher ;
endiguer ;
évacuer ;
séparer.
La logique Omakëya™ cherche au contraire, lorsque les conditions le permettent, à :
ralentir ;
reconnecter ;
infiltrer ;
restaurer ;
stocker ;
laisser de l’espace ;
diversifier ;
mesurer.
Il ne s’agit pas de supprimer toutes les infrastructures techniques.
Il s’agit de les intégrer dans un système plus large où infrastructures grises et infrastructures vivantes coopèrent.
64. Les erreurs à éviter
Erreur 1
Considérer une rivière comme une simple ligne bleue.
Erreur 2
Créer un étang sans analyser le bassin versant.
Erreur 3
Assécher une zone humide sans mesurer les fonctions perdues.
Erreur 4
Créer des mares sans penser au réseau.
Erreur 5
Ignorer les connexions avec les nappes.
Erreur 6
Confondre stockage et fonctionnalité écologique.
Erreur 7
Chercher à évacuer immédiatement toute l’eau.
Erreur 8
Infiltrer sans diagnostic.
Erreur 9
Oublier les sécheresses.
Erreur 10
Concevoir uniquement pour les pluies moyennes.
Erreur 11
Ignorer la qualité de l’eau.
Erreur 12
Ignorer les sédiments et nutriments.
Erreur 13
Déconnecter les zones humides des cours d’eau.
Erreur 14
Oublier les usages agricoles et humains.
Erreur 15
Ne pas mesurer le fonctionnement après restauration.
65. 2030–2100 : construire une trame bleue climatique
La trame bleue du futur devra être conçue pour des conditions plus variables.
Elle devra faire face simultanément à :
pluies intenses ;
ruissellements rapides ;
crues ;
sécheresses ;
baisse des débits ;
réchauffement de l’eau ;
baisse possible de certaines ressources ;
augmentation de la demande.
Il faudra donc rechercher :
plus de stockage distribué
plus de diversité
plus de connexions
plus de zones refuges
plus de redondance
plus de capacité d’adaptation.
66. Le territoire comme éponge vivante
L’objectif final n’est pas de transformer tout le territoire en réservoir.
Il est de retrouver une capacité collective à :
recevoir l’eau, la ralentir, la répartir, l’infiltrer lorsque cela est possible, la stocker temporairement, la faire circuler, soutenir les écosystèmes et la restituer progressivement.
Le territoire devient alors une sorte d’éponge vivante.
Mais une éponge territoriale efficace est une éponge différenciée :
certaines zones absorbent ;
certaines stockent ;
certaines débordent ;
certaines infiltrent ;
certaines évaporent ;
certaines transportent ;
certaines protègent.
C’est cette diversité qui produit la résilience.
67. Principe fondamental Omakëya™
Ne cherchez pas seulement à gérer l’eau. Construisez un territoire capable de fonctionner avec elle.
La trame bleue doit donc être pensée comme :
un réseau de flux + des stocks + des habitats + des connexions + des zones refuges + des capacités d’adaptation.
68. Faire de l’eau une architecture territoriale
Les rivières, mares, zones humides et étangs ne sont pas des éléments isolés du paysage.
Ils constituent les pièces d’un immense réseau hydrologique vivant.
Les rivières forment les grands axes.
Les ruisseaux assurent les connexions fines.
Les mares constituent des relais.
Les zones humides jouent le rôle de véritables infrastructures naturelles.
Les étangs peuvent devenir des réservoirs multifonctionnels.
Les ripisylves connectent le bleu et le vert.
Les sols constituent le compartiment souterrain.
Les nappes constituent des stocks invisibles.
Le bassin versant constitue l’architecture générale.
La résilience territoriale apparaît lorsque tous ces éléments sont considérés ensemble.
Le véritable objectif n’est donc pas :
« Où pouvons-nous stocker davantage d’eau ? »
mais :
« Comment organiser le territoire pour que l’eau puisse circuler, ralentir, s’infiltrer, se stocker, soutenir la vie et être restituée sans devenir successivement une catastrophe, une pénurie ou une ressource gaspillée ? »
C’est un changement fondamental de paradigme.
L’eau cesse d’être simplement un flux à évacuer.
Elle devient une infrastructure territoriale.
Et lorsque la trame bleue est reconnectée à la trame verte, à la trame brune et aux réseaux climatiques, le territoire commence véritablement à fonctionner comme un écosystème intégré.
Principe de synthèse
Ralentir → stocker → connecter → infiltrer lorsque les conditions le permettent → soutenir la vie → restituer → mesurer → adapter.
Transition vers le chapitre suivant
Nous disposons désormais de deux grandes infrastructures vivantes :
la trame verte, composée notamment des forêts, haies, bosquets et prairies ;
la trame bleue, composée notamment des rivières, mares, zones humides et étangs.
Mais il manque encore une infrastructure fondamentale.
Car sous nos pieds se trouve un immense réseau biologique et hydrologique : le sol.
Il stocke l’eau.
Il stocke du carbone.
Il abrite une biodiversité considérable.
Il permet l’enracinement.
Il participe aux cycles de l’azote, du phosphore et de la matière organique.
Il contrôle une partie des infiltrations.
Il constitue une réserve de fertilité et une interface entre l’eau, l’air, la végétation et la roche.
Le prochain niveau de la construction territoriale sera donc celui de la trame brune :
Une haie plantée au bord d’une route n’est pas nécessairement un corridor fonctionnel.
Un bosquet au milieu d’une plaine agricole peut constituer un refuge extraordinaire… ou rester biologiquement presque isolé.
Une prairie peut être une simple surface herbacée, ou devenir une pièce essentielle d’un réseau écologique capable de relier des kilomètres d’habitats.
La trame verte repose précisément sur cette idée :
Ce n’est pas seulement la présence de végétation qui compte, mais son organisation spatiale, sa qualité, sa continuité, sa perméabilité et sa capacité à permettre les déplacements et le maintien des organismes.
La trame verte constitue donc un réseau territorial composé notamment de :
forêts ;
boisements ;
bosquets ;
haies ;
alignements d’arbres ;
prairies ;
pelouses ;
friches végétalisées ;
lisières ;
jardins ;
parcs ;
vergers ;
agroforesteries ;
espaces végétalisés urbains ;
végétation des talus et accotements ;
arbres isolés ;
espaces naturels et semi-naturels.
Ces éléments ne doivent plus être considérés séparément.
Ils doivent être lus comme les nœuds, corridors, interfaces et relais d’un même système écologique territorial.
2. Pourquoi une trame verte ?
La biodiversité a besoin d’espace.
Mais elle a également besoin de continuité.
De nombreuses espèces doivent pouvoir :
se déplacer ;
chercher de la nourriture ;
rejoindre un partenaire ;
coloniser un nouvel habitat ;
fuir une perturbation ;
trouver de l’eau ;
trouver un refuge climatique ;
se reproduire ;
disperser leurs graines ;
maintenir des populations suffisamment connectées.
Lorsque les habitats sont séparés par des routes, des zones urbanisées, des cultures intensives, des clôtures ou de grandes surfaces artificialisées, ces déplacements deviennent plus difficiles.
Le territoire peut alors présenter de nombreux espaces verts tout en étant écologiquement fragmenté.
C’est l’un des paradoxes fondamentaux de l’aménagement moderne :
Un territoire peut être vert sans être véritablement connecté.
3. La trame verte comme infrastructure territoriale
Traditionnellement, une infrastructure est associée à :
une route ;
une voie ferrée ;
une canalisation ;
une ligne électrique ;
un réseau numérique.
La Vision Omakëya™ propose d’élargir cette définition.
Une haie peut transporter de la biodiversité.
Une forêt peut stocker du carbone.
Une prairie peut infiltrer l’eau.
Un bosquet peut constituer un refuge climatique.
Une lisière peut concentrer une forte diversité biologique.
Un réseau de végétation peut ralentir le vent.
Un arbre peut produire de l’ombre.
Une continuité végétale peut permettre à des espèces de se déplacer.
La trame verte devient donc une infrastructure multifonctionnelle.
Elle peut simultanément assurer :
Fonction
Contribution
Biodiversité
habitats et déplacements
Climat
ombre, évapotranspiration, modulation thermique
Eau
infiltration et ralentissement du ruissellement
Sol
protection contre l’érosion
Carbone
biomasse et sols
Agriculture
auxiliaires, pollinisation, brise-vent
Paysage
structure et identité territoriale
Bien-être
promenade, nature, fraîcheur
Énergie
réduction de certains besoins thermiques
Résilience
diversification des fonctions territoriales
4. Les quatre grandes structures de la trame verte
Dans ce chapitre, quatre structures constituent le cœur du réseau :
les forêts ;
les haies ;
les bosquets ;
les prairies.
Elles ont des fonctions différentes.
Mais leur véritable puissance apparaît lorsqu’elles sont connectées entre elles.
La continuité n’est pas nécessairement une ligne végétale parfaitement continue.
Elle peut également fonctionner sous forme de :
corridors ;
relais ;
îlots ;
pas japonais écologiques ;
mosaïques d’habitats.
5. Les forêts : les grands réservoirs terrestres
Les forêts constituent souvent les structures les plus importantes de la trame verte.
Elles peuvent fournir :
habitat ;
nourriture ;
sites de reproduction ;
bois mort ;
microclimats ;
humidité ;
protection contre le vent ;
stockage de carbone ;
continuité racinaire et biologique ;
sols forestiers ;
refuges thermiques.
Mais toutes les forêts ne sont pas équivalentes.
Une plantation monospécifique jeune n’offre pas nécessairement la même diversité fonctionnelle qu’une forêt composée de plusieurs strates et de plusieurs classes d’âge.
5.1. La diversité verticale
Une forêt fonctionnelle peut présenter plusieurs étages :
canopée ;
arbres intermédiaires ;
arbustes ;
herbacées ;
couvre-sol ;
litière ;
bois mort ;
système racinaire.
Cette structure verticale multiplie les niches écologiques.
5.2. La diversité horizontale
La forêt n’est pas seulement une structure verticale.
Elle comporte également :
clairières ;
lisières ;
zones humides ;
vieux arbres ;
jeunes peuplements ;
arbres morts ;
zones denses ;
zones ouvertes.
Cette hétérogénéité est essentielle.
Une forêt écologiquement riche n’est pas nécessairement une forêt uniformément dense.
6. Les lisières : interfaces stratégiques
La lisière est l’espace de transition entre deux milieux.
Par exemple :
forêt → lisière → prairie
Cette interface peut présenter :
davantage de lumière ;
davantage de végétation ;
des espèces provenant des deux milieux ;
des arbustes ;
des plantes grimpantes ;
des insectes ;
des oiseaux ;
des petits mammifères.
La lisière peut donc constituer une véritable infrastructure de transition écologique.
Elle mérite d’être cartographiée séparément.
7. Les haies : les corridors linéaires
La haie est probablement l’une des structures les plus importantes de la trame verte agricole.
Une haie peut jouer plusieurs rôles simultanément :
corridor écologique ;
brise-vent ;
refuge ;
habitat ;
source de nourriture ;
zone de reproduction ;
protection du sol ;
stockage de carbone ;
ralentissement du ruissellement ;
création de microclimats ;
séparation fonctionnelle des parcelles.
Une haie n’est donc pas seulement une clôture végétale.
Une haie est un réseau écologique vertical, horizontal et souterrain.
8. La haie comme infrastructure climatique
Une haie modifie localement :
la vitesse du vent ;
la turbulence ;
l’évaporation ;
la température ;
l’humidité ;
la répartition de la neige ;
le transport de particules ;
certaines conditions agricoles.
Mais une haie totalement imperméable au vent n’est pas toujours optimale.
Une structure semi-perméable peut permettre une réduction progressive de la vitesse du vent plutôt qu’une rupture brutale génératrice de turbulence.
La conception doit donc tenir compte :
de la hauteur ;
de la largeur ;
de la densité ;
de la composition végétale ;
de l’orientation ;
du relief ;
des vents dominants ;
des cultures voisines.
9. La haie comme corridor biologique
Une haie peut permettre à certaines espèces de se déplacer entre deux habitats.
Elle peut notamment fonctionner comme :
réservoir → haie → bosquet → haie → forêt
Mais la fonction de corridor dépend fortement de l’espèce.
Un corridor efficace pour un insecte volant peut être inutile pour un petit mammifère terrestre.
Il faut donc éviter de parler d’une « connectivité » unique.
Il existe des connectivités spécifiques.
10. Les bosquets : les relais écologiques
Les bosquets occupent une position intermédiaire entre l’arbre isolé et la forêt.
Ils peuvent jouer le rôle de :
refuge ;
zone de reproduction ;
relais ;
halte ;
zone d’alimentation ;
protection contre les intempéries ;
refuge climatique.
Dans un territoire agricole ouvert, quelques bosquets bien positionnés peuvent modifier considérablement la structure écologique du paysage.
Ils deviennent alors des nœuds du réseau.
11. Le principe des « pas japonais » écologiques
Il n’est pas toujours possible de créer une continuité végétale complète.
La frontière ville-campagne est souvent l’une des zones les plus fragmentées.
Elle peut pourtant devenir une interface stratégique.
On peut y développer :
lisières urbaines ;
vergers ;
prairies ;
haies ;
bosquets ;
corridors végétalisés ;
zones agricoles multifonctionnelles.
L’objectif est de remplacer progressivement la frontière brutale par une transition écologique fonctionnelle.
48. La trame verte et les incendies
Le réseau végétal doit également intégrer le risque incendie.
Une continuité végétale peut être bénéfique pour la biodiversité mais devenir problématique dans certains contextes de très forte continuité combustible.
Il faut donc rechercher une mosaïque résiliente :
peuplements différenciés ;
zones ouvertes ;
coupures stratégiques ;
diversité de structures ;
gestion de la biomasse ;
accès pour les secours ;
choix adaptés au contexte climatique.
La résilience écologique ne doit jamais être conçue indépendamment des risques physiques.
49. Mesurer la trame verte
Une trame verte doit pouvoir être évaluée.
Quelques indicateurs possibles :
Indicateur
Question
Surface d’habitats
Combien d’habitats ?
Nombre de réservoirs
Combien de noyaux fonctionnels ?
Longueur de haies
Quelle infrastructure linéaire ?
Densité de bosquets
Combien de relais ?
Surface de prairies
Quelle proportion de milieux ouverts ?
Fragmentation
Combien de ruptures ?
Connectivité
Les habitats sont-ils reliés ?
Distance entre relais
Les espèces peuvent-elles franchir les intervalles ?
Diversité des habitats
Le réseau est-il diversifié ?
Redondance
Existe-t-il plusieurs chemins ?
Évolution
Le réseau s’améliore-t-il ?
50. Observer ne signifie pas seulement compter les espèces
Le nombre d’espèces est un indicateur intéressant, mais insuffisant.
Il faut également observer :
habitats ;
abondances ;
structures ;
fonctions ;
interactions ;
reproduction ;
déplacements ;
continuités ;
ruptures ;
saisonnalité.
Une trame verte doit être évaluée comme un système fonctionnel.
51. Les inventaires de terrain
Les outils peuvent comprendre :
relevés botaniques ;
observations ornithologiques ;
pièges photographiques ;
détecteurs acoustiques ;
observations d’insectes ;
relevés de mammifères ;
cartographie des habitats ;
relevés de végétation ;
suivi des arbres ;
analyses de sols.
La répétition temporelle est essentielle.
Un inventaire unique peut manquer :
espèces migratrices ;
espèces nocturnes ;
espèces saisonnières ;
floraisons temporaires ;
épisodes de reproduction.
52. Télédétection et intelligence artificielle
Les données spatiales peuvent permettre de suivre :
couverture arborée ;
évolution des prairies ;
fragmentation ;
disparition de haies ;
apparition de nouveaux boisements ;
évolution des surfaces végétales.
L’IA peut contribuer à :
détecter des structures ;
classer des habitats ;
comparer des images ;
identifier des changements ;
prioriser des secteurs.
Mais elle doit être confrontée au terrain.
Une classification automatique n’est pas une vérité écologique.
53. Le jumeau numérique de la trame verte
À terme, le territoire peut disposer d’un modèle numérique intégrant :
habitats ;
espèces ;
végétation ;
sols ;
eau ;
climat ;
infrastructures ;
corridors ;
ruptures ;
évolution temporelle.
Le jumeau numérique permettrait de tester :
Que se passe-t-il si une forêt disparaît ?
Que se passe-t-il si une haie est restaurée ?
Quel corridor devient prioritaire en 2050 ?
Quels habitats restent connectés pendant une sécheresse ?
Où créer un relais ?
La cartographie devient alors un outil de simulation territoriale.
N’utiliser qu’un indicateur de surface végétalisée.
Erreur 10
Créer un réseau sans redondance.
Erreur 11
Ignorer les sols.
Erreur 12
Ignorer l’eau.
Erreur 13
Ignorer le changement climatique.
Erreur 14
Créer un corridor dépendant d’une ressource en eau non durable.
Erreur 15
Ne jamais mesurer le fonctionnement après intervention.
59. 2030–2100 : vers des trames vertes climatiquement adaptatives
La trame verte du futur devra répondre à plusieurs transformations simultanées :
réchauffement ;
sécheresses ;
incendies ;
modification des précipitations ;
nouvelles espèces ;
déplacement des aires de répartition ;
évolution des pratiques agricoles ;
urbanisation ;
artificialisation résiduelle ;
changement des paysages.
Il faudra donc probablement passer progressivement :
du réseau écologique actuel
vers
un réseau écologique capable d’accompagner les transformations climatiques.
Cela signifie notamment :
davantage de diversité ;
davantage de redondance ;
davantage de refuges ;
davantage de connexions ;
davantage de diversité génétique ;
une meilleure gestion de l’eau ;
une meilleure continuité entre habitats.
60. Vers une véritable infrastructure écologique territoriale
À terme, les trames vertes pourraient être considérées au même niveau stratégique que certaines infrastructures techniques.
Lorsqu’un territoire planifie :
une route ;
une zone industrielle ;
un quartier ;
une ligne ferroviaire ;
une zone commerciale ;
il devrait également planifier :
ses corridors ;
ses réservoirs ;
ses relais ;
ses sols ;
ses continuités hydrologiques ;
ses refuges climatiques.
L’infrastructure écologique ne doit plus être ajoutée à la fin du projet.
Elle doit être conçue simultanément avec les autres infrastructures.
61. Principe fondamental Omakëya™
Une trame verte n’est pas une collection d’espaces verts. C’est un réseau vivant d’habitats complémentaires reliés entre eux, capable de permettre les déplacements, la reproduction, la dispersion, l’adaptation climatique et le maintien des fonctions écologiques dans le temps.
62. La grande vision
À l’échelle d’un territoire, on peut désormais imaginer une architecture beaucoup plus vaste :
FORÊTS
↓
LISIÈRES
↓
HAIES
↓
BOSQUETS
↓
PRAIRIES
↓
VERGERS
↓
JARDINS
↓
PARKS URBAINS
↓
ARBRES DE RUE
↓
ESPACES NATURELS
Tous ces éléments deviennent des pièces d’un même système.
La ville n’est plus séparée de la campagne.
La campagne n’est plus séparée de la forêt.
La forêt n’est plus séparée des zones humides.
Les jardins ne sont plus considérés comme des îlots isolés.
Le territoire devient progressivement une mosaïque écologique connectée.
63. Transformer le paysage en réseau vivant
La trame verte constitue l’une des infrastructures fondamentales d’un territoire résilient.
Elle permet de passer d’une logique de protection de quelques espaces isolés à une logique de réseau écologique territorial.
Les forêts constituent les grands réservoirs.
Les haies constituent des corridors majeurs.
Les bosquets constituent des relais.
Les prairies constituent des habitats ouverts indispensables.
Les lisières assurent les interfaces.
Les jardins, vergers, friches, parcs et espaces végétalisés peuvent compléter le maillage.
Mais la véritable résilience ne vient pas de la quantité de végétation.
Elle vient de la cohérence du réseau.
Un territoire résilient doit donc chercher à :
protéger ses réservoirs, restaurer ses habitats, reconnecter ses espaces, multiplier ses relais, réduire ses barrières, diversifier ses milieux et anticiper les déplacements écologiques imposés par le climat futur.
La trame verte devient alors beaucoup plus qu’une politique de biodiversité.
Elle devient une infrastructure climatique, hydrologique, pédologique, agricole, paysagère et écologique.
Et cette infrastructure possède une caractéristique essentielle : elle est vivante.
Elle pousse.
Elle vieillit.
Elle se transforme.
Elle se régénère.
Elle peut mourir.
Elle peut être restaurée.
Elle peut migrer.
Elle peut s’adapter.
C’est précisément cette capacité d’évolution qui en fait une composante essentielle de la résilience territoriale.
Principe de synthèse
Ne cherchez pas seulement à augmenter la surface végétalisée. Construisez un réseau vivant de forêts, haies, bosquets, prairies et habitats complémentaires, suffisamment diversifié, connecté et redondant pour continuer à fonctionner lorsque le climat, les usages et les paysages changent.
Transition vers le chapitre suivant
Après avoir construit cette trame verte, il devient nécessaire d’étudier son équivalent hydrologique.
Car les arbres, les prairies, les haies et les forêts ne vivent pas indépendamment de l’eau.
L’eau traverse le paysage, relie les habitats, façonne les sols, transporte les nutriments, maintient les zones humides et conditionne directement les microclimats.
Le prochain niveau de lecture est donc celui de la trame bleue :
rivières → ruisseaux → mares → zones humides → fossés → noues → bassins → nappes → zones d’expansion des crues,
et surtout la manière dont la trame verte et la trame bleue peuvent fonctionner ensemble comme une seule infrastructure écologique territoriale.
Cette séquence réduit les vitesses et permet au système de fonctionner avec des épisodes variables.
30. Infiltrer avant d’évacuer
Lorsque les conditions pédologiques et environnementales le permettent :
l’eau doit rester le plus longtemps possible dans le territoire avant de devenir un problème d’évacuation.
Cela ne signifie pas qu’il faut supprimer tous les réseaux.
Les réseaux restent nécessaires pour gérer :
excès ;
événements extrêmes ;
eaux contaminées ;
situations où l’infiltration est impossible.
L’objectif est de réduire leur sollicitation.
31. Le stockage temporaire
La résilience hydrologique repose souvent davantage sur le stockage temporaire que sur le stockage permanent.
Une dépression peut être sèche pendant plusieurs semaines puis recevoir de l’eau lors d’un épisode pluvieux.
Elle fonctionne comme un réservoir temporaire.
Cela permet de :
réduire les pointes ;
temporiser les flux ;
infiltrer progressivement ;
protéger les secteurs aval.
32. Les sols comme réservoirs urbains
Un sol vivant possède une capacité de stockage liée à :
profondeur ;
texture ;
structure ;
matière organique ;
porosité ;
enracinement.
On peut représenter conceptuellement la réserve utile par :
[ RU \approx (\theta_{CC}-\theta_{PFP})Z ]
où :
(\theta_{CC}) = teneur en eau à la capacité au champ ;
(\theta_{PFP}) = teneur en eau au point de flétrissement permanent ;
(Z) = profondeur de sol exploitable par les racines.
Le sol devient ainsi une partie du système de stockage hydrologique urbain.
33. La désimperméabilisation et la fraîcheur
Le bénéfice hydrologique peut être associé à un bénéfice climatique.
L’eau disponible dans le système sol-végétation permet notamment :
évapotranspiration ;
développement végétal ;
ombrage ;
réduction de certaines températures de surface.
La désimperméabilisation peut donc contribuer à transformer une partie du quartier en infrastructure de fraîcheur.
34. Le rôle de l’évapotranspiration
L’évapotranspiration transfère de l’eau vers l’atmosphère.
Une partie de l’énergie disponible est alors utilisée dans les changements de phase de l’eau plutôt que pour augmenter directement la température sensible du système.
Mais ce mécanisme dépend de l’eau disponible.
Une végétation fortement stressée par la sécheresse ne fournit pas le même service qu’une végétation correctement alimentée.
35. Désimperméabiliser pour les arbres du futur
La plantation d’arbres doit être pensée avec leur environnement souterrain.
Il faut anticiper :
volume racinaire ;
disponibilité en eau ;
drainage ;
développement futur ;
sécheresses ;
canicules ;
vents ;
durée de vie.
La désimperméabilisation devient donc une infrastructure de long terme pour la canopée future.
36. La biodiversité gagne également du terrain
Restaurer des sols et créer des espaces végétalisés peut multiplier les habitats.
Un réseau de :
sol vivant → arbre → haie → noue → mare → parc
forme une continuité écologique beaucoup plus riche qu’une succession de surfaces minérales.
La désimperméabilisation devient ainsi un outil de restauration de la trame verte, bleue et brune.
37. Les limites et les risques
Toute désimperméabilisation doit être précédée d’un diagnostic.
Il faut vérifier notamment :
pollution des sols ;
pollution des eaux ;
présence de réseaux ;
fondations ;
sous-sols ;
stabilité ;
nappe ;
capacité d’infiltration ;
risque de transfert de contaminants ;
usages futurs.
Il faut également prévoir la maintenance.
Une infrastructure écologique mal entretenue peut progressivement perdre certaines de ses fonctions.
38. Prioriser les surfaces à désimperméabiliser
Il n’est pas nécessaire de transformer toute la ville simultanément.
Les priorités peuvent être définies à partir de :
vulnérabilité thermique + ruissellement + imperméabilisation + déficit de nature + potentiel de transformation.
Un espace réunissant les cinq caractéristiques peut devenir une priorité stratégique.
39. La carte des opportunités de désimperméabilisation
Une collectivité peut croiser :
taux d’imperméabilisation ;
pentes ;
chemins de l’eau ;
points bas ;
température ;
canopée ;
sols ;
densité de population ;
équipements sensibles ;
espaces publics ;
stationnements.
On obtient une carte permettant de localiser les endroits où une intervention pourrait produire plusieurs bénéfices simultanément.
40. Le coefficient d’imperméabilisation comme indicateur
À l’échelle d’un quartier, il peut être utile de suivre une proportion simplifiée :
[ C_{imp}=\frac{A_{imp}}{A_{tot}} ]
où :
(A_{imp}) = surface imperméabilisée ;
(A_{tot}) = surface totale étudiée.
Cet indicateur est simple, mais insuffisant.
Il faut également considérer :
qualité des sols ;
profondeur ;
capacité d’infiltration ;
végétation ;
connexion hydraulique.
Deux quartiers possédant le même (C_{imp}) peuvent avoir des fonctionnements très différents.
41. Mesurer avant et après
Une désimperméabilisation sérieuse doit être évaluée.
Avant
Mesurer :
surfaces imperméables ;
ruissellement ;
températures ;
végétation ;
état des sols ;
biodiversité.
Après
Mesurer :
infiltration ;
stockage ;
ruissellement ;
humidité ;
température ;
développement végétal ;
fréquentation ;
biodiversité.
La mesure permet d’apprendre.
42. Les capteurs
Une ville peut progressivement installer :
pluviomètres ;
sondes d’humidité ;
capteurs de température ;
capteurs de niveau ;
débitmètres ;
stations météorologiques ;
caméras ;
télédétection.
Les données peuvent alimenter un tableau de bord hydrologique et climatique.
43. Le jumeau numérique hydrologique urbain
Le jumeau numérique peut intégrer :
bâtiments ;
toitures ;
routes ;
sols ;
pentes ;
réseaux ;
végétation ;
noues ;
bassins ;
précipitations.
Il devient possible de tester :
« Que se passe-t-il si nous désimperméabilisons cette rue ? »
ou :
« Que se passe-t-il si nous transformons ce parking ? »
ou encore :
« Quelle combinaison d’interventions réduit le plus efficacement les écoulements vers ce point bas ? »
44. La ville-éponge n’est pas une ville sans réseaux
Une confusion doit être évitée.
La ville-éponge ne signifie pas :
supprimer les égouts.
Elle signifie :
réduire la quantité et la vitesse des eaux qui arrivent au réseau lorsque cela est possible.
Les réseaux restent une infrastructure de sécurité.
Une intervention hydraulique devient alors une intervention territoriale.
57. Le sol comme infrastructure stratégique
Le sol urbain ne doit plus être considéré comme l’espace restant entre deux constructions.
Il doit être considéré comme une infrastructure.
Il peut :
stocker ;
infiltrer ;
refroidir ;
nourrir ;
héberger ;
soutenir ;
connecter.
La désimperméabilisation représente donc une forme de reconstruction d’infrastructure.
58. Principe fondamental Omakëya™
Ne cherchez pas uniquement à évacuer l’eau plus efficacement. Cherchez d’abord à empêcher qu’elle devienne un flux incontrôlé. Ralentissez-la, infiltrez-la lorsque les conditions le permettent, stockez-la temporairement, utilisez-la, laissez-la soutenir la végétation et prévoyez seulement ensuite son évacuation sécurisée.
59. Les grandes questions à poser
Avant toute opération de désimperméabilisation :
Où l’eau tombe-t-elle ?
Où ruisselle-t-elle ?
Où s’accumule-t-elle ?
Où pourrait-elle infiltrer ?
Quel est l’état du sol ?
Existe-t-il une pollution ?
Où sont les réseaux ?
Quelle végétation pourrait être soutenue ?
Quel stockage temporaire est possible ?
Où l’eau doit-elle finalement aller ?
Que se passe-t-il lors d’un événement extrême ?
Comment mesurerons-nous le résultat ?
60. Redonner une fonction au sol
Désimperméabiliser la ville n’est pas simplement retirer du béton.
C’est réparer une partie du métabolisme territorial.
Chaque surface rendue perméable peut potentiellement retrouver une partie de sa capacité à :
recevoir l’eau ;
l’infiltrer ;
la stocker ;
la restituer ;
soutenir la végétation ;
accueillir la biodiversité ;
participer au refroidissement.
Les sols perméables, les noues, les jardins de pluie, les cours végétalisées et les parkings infiltrants ne sont donc pas cinq techniques indépendantes.
Ils constituent les pièces d’une même stratégie :
transformer la ville en réseau hydrologique distribué.
La ville ne doit plus être pensée comme une surface sur laquelle tombe la pluie.
Elle doit être pensée comme un territoire capable de recevoir la pluie.
C’est une différence fondamentale.
Dans le premier modèle, l’eau est un flux à évacuer.
Dans le second, elle devient une ressource à gérer.
Le sol redevient un réservoir.
La végétation redevient une infrastructure.
Les espaces publics redeviennent multifonctionnels.
Les parkings peuvent participer au fonctionnement hydrologique.
Les cours deviennent des refuges climatiques.
Les rues deviennent des corridors végétalisés et hydrologiques.
Les noues relient les différents espaces.
Les parcs deviennent des zones de stockage, de fraîcheur et de biodiversité.
La ville commence ainsi à retrouver certaines caractéristiques d’un écosystème.
La ville résiliente n’est pas celle qui évacue le plus rapidement l’eau. C’est celle qui sait où la ralentir, où l’infiltrer, où la stocker, où l’utiliser et comment gérer les excès lorsque le système est dépassé.
Transition vers le chapitre suivant
Désimperméabiliser constitue une première transformation fondamentale.
Mais une question demeure :
où placer les arbres, les parcs, les corridors végétaux et les espaces naturels pour maximiser simultanément l’ombre, la fraîcheur, la biodiversité, la gestion de l’eau et le confort des habitants ?
La ville doit maintenant passer de la simple restauration des sols à la construction d’une véritable infrastructure végétale continue.
Le prochain chapitre pourra ainsi développer :
LA VILLE VÉGÉTALE — Arbres urbains, forêts urbaines, jardins partagés, façades et toitures végétalisées
avec une question centrale :
Comment transformer la végétation urbaine, aujourd’hui souvent dispersée et décorative, en une véritable infrastructure climatique, hydrologique, écologique, alimentaire et sociale ?
Bétonisation — Îlots de chaleur — Ruissellement — Manque de nature
1. La ville face à un climat qui change
La ville moderne a longtemps été conçue pour maîtriser son environnement.
On a construit des bâtiments pour se protéger du froid, des routes pour circuler, des réseaux pour évacuer l’eau, des canalisations pour transporter les ressources, des systèmes énergétiques pour produire de la chaleur ou du froid et des infrastructures pour concentrer les activités humaines.
Ce modèle a permis une extraordinaire amélioration du confort et de la sécurité.
Mais il a également produit un phénomène nouveau : la ville est devenue capable de modifier elle-même son microclimat.
Le béton, l’asphalte, les toitures, les façades, les parkings, les réseaux enterrés, les véhicules, les équipements techniques et la réduction des surfaces végétales transforment les échanges de chaleur, d’eau, d’air et de matière.
La ville n’est donc pas simplement soumise au climat.
Elle possède désormais son propre système climatique urbain.
Lorsque les températures augmentent, que les canicules deviennent plus longues, que les pluies intenses se renforcent localement ou que les périodes sèches s’allongent, certaines caractéristiques de la ville amplifient les risques.
Quatre limites apparaissent alors avec une particulière netteté :
la bétonisation et l’artificialisation ;
les îlots de chaleur urbains ;
le ruissellement et la mauvaise gestion de l’eau ;
le manque de nature et de sols fonctionnels.
Ces quatre problèmes ne doivent cependant pas être étudiés séparément.
Ils appartiennent au même système.
Une surface artificialisée chauffe davantage, infiltre moins d’eau, évapore moins, accueille moins de vivant et augmente souvent la dépendance à des systèmes techniques pour compenser ces fonctions perdues.
Repenser la ville face au climat consiste donc à reconstruire progressivement les fonctions naturelles qu’elle a supprimées ou réduites.
2. La ville comme système climatique
Une ville peut être considérée comme un système dans lequel circulent :
rayonnement solaire ;
chaleur ;
eau ;
air ;
énergie ;
matière ;
carbone ;
biodiversité ;
population ;
nourriture.
Elle reçoit des flux.
Elle les transforme.
Elle en stocke une partie.
Elle en rejette une autre.
On retrouve ainsi la logique du métabolisme territorial développée précédemment.
La ville n’est pas une machine isolée.
Elle échange continuellement avec son territoire.
3. Le climat urbain n’est pas celui de la campagne voisine
La température mesurée dans une station météorologique située à l’extérieur d’une agglomération ne décrit pas nécessairement les conditions ressenties dans une rue.
La ville modifie :
le rayonnement ;
les vents ;
l’humidité ;
les températures de surface ;
les échanges radiatifs nocturnes ;
l’évapotranspiration ;
la capacité de stockage thermique.
Deux lieux situés à quelques centaines de mètres peuvent ainsi présenter des conditions microclimatiques très différentes.
Il faut donc passer de la notion de climat régional à celle de climat urbain, puis de microclimat urbain.
4. Première limite : la bétonisation
La bétonisation constitue l’une des transformations les plus importantes du fonctionnement urbain.
Elle concerne :
bâtiments ;
routes ;
trottoirs ;
parkings ;
places ;
cours ;
zones commerciales ;
plateformes logistiques ;
infrastructures diverses.
Le problème n’est pas simplement esthétique.
Une surface artificialisée modifie profondément les échanges entre :
atmosphère ↔ sol ↔ eau ↔ végétation.
5. Le sol urbain : une infrastructure disparue
Un sol vivant possède plusieurs fonctions :
infiltration ;
stockage d’eau ;
respiration biologique ;
stockage de carbone ;
support racinaire ;
habitat ;
transformation de matière organique ;
régulation thermique.
Lorsqu’il est recouvert, compacté ou fortement remanié, ces fonctions diminuent ou disparaissent.
La ville remplace alors une infrastructure biologique par une infrastructure technique.
L’eau doit être évacuée.
La chaleur doit être dissipée.
La végétation doit être alimentée artificiellement.
Les bâtiments doivent être refroidis.
La dépendance technique augmente.
6. Imperméabilisation et changement du cycle de l’eau
Dans un sol fonctionnel, une partie des précipitations peut :
être interceptée par la végétation ;
infiltrer ;
être stockée dans le sol ;
rejoindre progressivement les eaux souterraines ;
être reprise par les plantes ;
être évapotranspirée.
Sur une surface imperméable, une partie beaucoup plus importante de l’eau devient immédiatement du ruissellement.
On peut représenter simplement le bilan :
[ P = I + R + ET + \Delta S ]
où :
(P) = précipitations ;
(I) = infiltration ;
(R) = ruissellement ;
(ET) = évapotranspiration ;
(\Delta S) = variation des stocks d’eau.
Dans une ville fortement imperméabilisée, la part consacrée au ruissellement peut augmenter fortement tandis que les fonctions d’infiltration, de stockage et d’évapotranspiration diminuent.
7. Une ville qui évacue trop vite l’eau
Pendant des décennies, l’approche dominante a consisté à considérer la pluie comme un problème à évacuer.
Le principe était :
pluie → réseau → collecteur → rivière.
Cette logique peut être efficace pour protéger certaines infrastructures, mais elle atteint ses limites lorsque les précipitations deviennent très intenses ou lorsque les réseaux sont saturés.
La ville résiliente cherche à retrouver certaines fonctions hydrologiques perdues.
Elle devient progressivement une ville-éponge.
Cela signifie :
retenir davantage l’eau ;
ralentir les écoulements ;
infiltrer lorsque les conditions le permettent ;
stocker temporairement ;
végétaliser ;
restaurer les sols ;
créer des espaces capables d’accepter temporairement l’eau.
La ville ne cherche plus uniquement à évacuer l’eau.
Elle apprend à vivre avec elle.
9. Les parkings : une infrastructure à transformer
Les parkings représentent souvent de vastes surfaces imperméabilisées.
Ils peuvent devenir des espaces multifonctionnels :
stationnement ;
infiltration ;
ombrage ;
végétation ;
stockage temporaire ;
biodiversité ;
mobilité douce.
Le principe n’est pas nécessairement de supprimer immédiatement tous les parkings.
Il consiste à transformer progressivement leur fonctionnement.
10. Les rues comme infrastructures climatiques
Une rue n’est pas seulement un espace de circulation.
Elle peut également :
transporter l’eau ;
canaliser ou ralentir le vent ;
fournir de l’ombre ;
accueillir des arbres ;
permettre l’infiltration ;
créer des habitats ;
constituer un corridor écologique ;
offrir un espace public.
La rue devient donc une infrastructure multifonctionnelle.
11. Deuxième limite : les îlots de chaleur urbains
L’îlot de chaleur urbain correspond à une différence thermique entre des secteurs urbanisés et leur environnement moins artificialisé.
Mais le phénomène est plus complexe qu’une simple différence de température de l’air.
Il implique :
température de l’air ;
température des surfaces ;
rayonnement ;
géométrie urbaine ;
ventilation ;
humidité ;
végétation ;
matériaux ;
activité humaine ;
chaleur anthropique.
12. Le rôle du rayonnement
Pendant une journée chaude, une personne n’est pas exposée uniquement à la température de l’air.
Elle reçoit également du rayonnement provenant :
du Soleil ;
du ciel ;
des façades ;
des sols ;
des véhicules ;
des autres surfaces.
Une place minérale peut donc être extrêmement inconfortable même lorsque la température de l’air semble relativement modérée.
Le rayonnement thermique devient alors un élément majeur du confort.
13. Les matériaux minéraux comme batteries thermiques
Les matériaux urbains peuvent absorber une partie du rayonnement solaire puis restituer cette énergie.
Le principe simplifié du stockage sensible peut être représenté par :
[ Q=mc\Delta T ]
avec :
(Q) = énergie stockée ;
(m) = masse ;
(c) = capacité thermique massique ;
(\Delta T) = variation de température.
Une grande masse minérale peut donc continuer à restituer de la chaleur après le coucher du Soleil.
La ville peut ainsi rester chaude pendant une partie de la nuit.
14. L’importance de la nuit
Une ville résiliente face aux canicules doit être pensée également pour la nuit.
Lorsque les nuits restent chaudes :
les bâtiments se refroidissent moins ;
les habitants récupèrent moins bien ;
la demande de climatisation peut augmenter ;
les surfaces urbaines restent chaudes ;
la végétation subit un stress thermique prolongé.
La conception climatique doit donc chercher à favoriser :
ventilation nocturne ;
ombrage diurne ;
surfaces moins accumulatrices ;
végétation ;
sols fonctionnels ;
réduction des sources de chaleur.
15. Les arbres comme infrastructure climatique
Un arbre urbain peut fournir simultanément :
ombre ;
évapotranspiration ;
habitat ;
interception de pluie ;
stockage de carbone ;
biomasse ;
amélioration paysagère ;
réduction de l’exposition solaire.
Mais il faut éviter une simplification :
un arbre n’est pas automatiquement une machine à refroidir.
Son efficacité dépend notamment :
de l’eau disponible ;
du volume de sol ;
de la santé racinaire ;
de la surface foliaire ;
de l’exposition ;
de la ventilation ;
de la structure urbaine.
Planter sans prévoir le sol et l’eau peut conduire à des échecs.
16. Le sol comme condition de réussite de la végétalisation
Un arbre planté dans un petit volume de sol compacté ne possède pas les mêmes capacités qu’un arbre disposant d’un sol profond, vivant et accessible à l’eau.
Elle ressemble davantage à un écosystème métabolique qu’à une simple collection de bâtiments.
La Vision Omakëya™ propose donc de considérer :
la ville comme un immense organisme territorial, dont les bâtiments, les sols, les arbres, l’eau, les infrastructures et les habitants constituent les différents systèmes.
57. Le principe fondamental Omakëya™
Ne cherchez pas simplement à rendre la ville plus verte. Rendez-la plus capable de fonctionner avec moins d’eau, moins d’énergie, moins d’artificialisation et davantage de diversité, de sols vivants, d’ombre, de végétation, d’eau stockée et de connexions écologiques.
La véritable transformation urbaine ne consiste pas à ajouter quelques éléments naturels à une ville inchangée.
Elle consiste à modifier le fonctionnement même de la ville.
58. Les cinq transformations prioritaires
Face aux limites actuelles, cinq transformations deviennent prioritaires :
1. Désartificialiser
Rendre aux sols certaines de leurs fonctions.
2. Refroidir naturellement
Ombre, végétation, ventilation, eau et matériaux adaptés.
3. Retenir l’eau
Ralentir, infiltrer, stocker et réutiliser.
4. Reconnecter la nature
Créer des trames vertes, bleues et brunes.
5. Réduire les dépendances
Moins de besoins énergétiques, hydriques et techniques.
59. Une nouvelle définition de la performance urbaine
La performance d’une ville ne devrait plus être évaluée uniquement par :
vitesse des déplacements ;
densité ;
consommation foncière ;
production économique ;
capacité constructive.
Elle doit également intégrer :
capacité à rester fraîche ;
capacité à gérer l’eau ;
capacité à préserver les sols ;
capacité à accueillir la biodiversité ;
capacité à produire une partie de ses ressources ;
capacité à fonctionner en situation dégradée ;
capacité à s’adapter.
On passe ainsi de la performance statique à la capacité de fonctionnement dans le temps.
60. Refaire de la ville une infrastructure vivante
La ville du XXIᵉ siècle ne peut plus être conçue uniquement comme une accumulation de bâtiments, de routes et de réseaux.
Le climat change.
Les épisodes de chaleur deviennent un problème urbain majeur.
Les pluies intenses mettent à l’épreuve les systèmes d’évacuation.
Les sols artificialisés perdent leurs fonctions.
La biodiversité recule lorsque les habitats deviennent isolés.
La dépendance aux systèmes techniques augmente lorsque les fonctions naturelles disparaissent.
La réponse ne consiste pourtant pas à opposer systématiquement la ville à la nature.
Elle consiste à réintroduire les fonctions du vivant dans l’infrastructure urbaine.
Un arbre devient une infrastructure d’ombrage.
Un sol vivant devient une infrastructure hydrologique.
Une noue devient une infrastructure de gestion de l’eau et de biodiversité.
Un parc devient une infrastructure climatique.
Une rivière devient une infrastructure écologique.
Une haie devient un corridor.
Une cour d’école devient un refuge climatique.
Une toiture devient une surface multifonctionnelle.
Une rue devient un corridor climatique, hydrologique et écologique.
La ville commence alors à fonctionner autrement.
Elle ne cherche plus à supprimer l’eau immédiatement.
Elle ne cherche plus à lutter contre toute chaleur uniquement par des machines.
Elle ne considère plus la végétation comme une décoration.
Elle ne considère plus les sols comme de simples supports de construction.
Elle recommence à considérer l’eau, le sol, la végétation, le relief, l’ombre, le vent et la biodiversité comme des infrastructures territoriales.
C’est le passage fondamental :
de la ville minérale à la ville climatique ; de la ville qui évacue à la ville qui retient ; de la ville qui chauffe à la ville qui ombrage ; de la ville fragmentée à la ville connectée ; de la ville artificielle à la ville vivante.
Et cette transformation ne doit pas être pensée uniquement à l’échelle de la commune.
Elle doit être connectée aux villages, aux terres agricoles, aux forêts, aux rivières, aux zones humides et aux territoires environnants.
La ville n’est qu’une maille du réseau.
Transition vers la suite du Tome 11
Après avoir repensé la ville comme système climatique, hydrologique et écologique, une question apparaît naturellement :
comment transformer les bâtiments eux-mêmes pour qu’ils deviennent des acteurs de cette résilience territoriale ?
Le bâtiment peut capter le Soleil, stocker de la chaleur, se protéger du rayonnement, ventiler naturellement, récupérer l’eau, accueillir de la végétation, produire de l’énergie et interagir avec son environnement.
Il devient alors la prochaine échelle de l’ingénierie agroclimatique :
le bâtiment bioclimatique comme élément constitutif du territoire résilient.
La continuité écologique — Fragmentation, connectivité et habitats
1. Passer des îlots de nature à un territoire connecté
Un territoire peut posséder de nombreux espaces naturels et pourtant être écologiquement très pauvre.
Une forêt ici, une mare là, quelques haies agricoles, un parc urbain, une rivière et plusieurs jardins peuvent sembler constituer un ensemble favorable à la biodiversité. Mais si ces espaces sont séparés par des routes, des zones urbanisées, des clôtures infranchissables, des cultures intensives ou des sols fortement dégradés, leur fonctionnement écologique peut être profondément limité.
La biodiversité ne dépend donc pas uniquement de la présence d’habitats.
Elle dépend également de leur continuité, de leur connectivité, de leur qualité et de leur capacité à permettre les déplacements, la dispersion, la reproduction et les échanges génétiques.
C’est tout l’enjeu des trames écologiques.
La trame verte relie principalement les milieux terrestres végétalisés.
La trame bleue relie les milieux aquatiques et humides.
La trame brune s’intéresse à la continuité écologique des sols, souvent beaucoup moins visible mais fondamentale pour les organismes du sol, les cycles de la matière organique, l’infiltration et le fonctionnement biologique.
À ces trois dimensions peuvent s’ajouter d’autres continuités : aérienne, nocturne, forestière, agricole, marine ou encore thermique.
Le territoire devient alors un réseau d’habitats reliés par des flux biologiques.
2. Le changement de paradigme : ne plus raisonner en espaces isolés
Pendant longtemps, la protection de la nature a été pensée principalement sous la forme de zones protégées.
On délimitait :
une forêt ;
une réserve ;
une zone humide ;
une prairie ;
une rivière ;
un espace remarquable.
Cette approche reste indispensable.
Mais elle possède une limite fondamentale : un habitat protégé mais isolé peut perdre progressivement une partie de ses fonctions écologiques.
Une population animale peut être trop petite pour rester viable.
Une plante peut ne plus recevoir de graines provenant d’autres populations.
Les individus peuvent rencontrer des difficultés pour se reproduire.
Les espèces peuvent ne plus pouvoir suivre les déplacements de leurs conditions climatiques.
Les organismes aquatiques peuvent être bloqués par des obstacles.
Les organismes du sol peuvent rencontrer des ruptures physiques ou chimiques.
La question devient donc :
Comment relier les habitats pour permettre au système écologique de fonctionner à l’échelle du territoire ?
3. Comprendre la fragmentation écologique
La fragmentation correspond à la division d’un habitat ou d’un ensemble d’habitats en unités plus petites et plus isolées.
Elle peut résulter :
de l’urbanisation ;
des routes ;
des voies ferrées ;
des infrastructures industrielles ;
de l’agriculture intensive ;
de la disparition des haies ;
de l’assèchement des zones humides ;
de la canalisation des cours d’eau ;
de la destruction des ripisylves ;
de la clôture des propriétés ;
de l’éclairage nocturne ;
de la pollution ;
de la dégradation des sols.
La fragmentation n’est toutefois pas uniquement une question de distance.
Deux habitats peuvent être proches géographiquement mais très éloignés fonctionnellement.
Une mare située à 100 mètres d’une autre mare peut être difficilement accessible à certaines espèces si une infrastructure infranchissable les sépare.
À l’inverse, deux habitats plus éloignés peuvent parfois être fonctionnellement connectés par une succession de milieux favorables.
4. Les trois dimensions de la fragmentation
Il est utile de distinguer au moins trois phénomènes.
4.1 La perte d’habitat
Une partie du milieu disparaît.
4.2 La division de l’habitat
Le milieu restant est découpé en plusieurs fragments.
4.3 L’isolement
Les fragments restants deviennent plus difficiles à atteindre depuis les autres habitats.
Ces trois phénomènes peuvent se produire simultanément.
Une forêt peut ainsi être réduite en superficie, coupée par une route puis isolée des autres boisements.
5. L’effet de bord
Lorsqu’un grand habitat est fragmenté, sa proportion de bord augmente.
Le bord d’une forêt ne possède pas exactement les mêmes conditions que son intérieur.
On peut observer des différences de :
lumière ;
température ;
humidité ;
vent ;
végétation ;
prédation ;
pression humaine ;
espèces présentes.
La fragmentation transforme donc également la structure écologique interne des habitats.
Un ensemble de petits fragments n’est pas nécessairement équivalent à un grand habitat continu de même superficie totale.
6. Habitat, matrice et réseau écologique
Pour comprendre un territoire, il faut dépasser la simple notion de « zone naturelle ».
On peut distinguer :
les réservoirs de biodiversité ;
les corridors écologiques ;
les milieux relais ;
la matrice territoriale ;
les obstacles ;
les zones de transition.
Le territoire peut ainsi être représenté comme un réseau.
Réservoir
Espace où une population ou une communauté biologique peut accomplir une part importante de son cycle de vie.
Corridor
Structure permettant le déplacement ou la dispersion entre habitats.
Relais
Petit habitat intermédiaire permettant à certaines espèces de franchir progressivement une distance.
Matrice
Ensemble des espaces environnants dans lequel se trouvent les habitats et corridors.
Barrière
Élément réduisant fortement ou empêchant certains déplacements.
7. La connectivité écologique
La connectivité mesure la capacité d’un paysage à permettre les mouvements biologiques.
Mais il faut distinguer :
connectivité structurelle et connectivité fonctionnelle.
Connectivité structurelle
Elle décrit la continuité physique ou géométrique des habitats.
Par exemple :
forêt → haie → bosquet → forêt.
Connectivité fonctionnelle
Elle s’intéresse à la capacité réelle d’une espèce donnée à utiliser cette structure.
Une continuité parfaite pour un insecte peut être inutilisable pour un mammifère.
La connectivité est donc toujours relative à un organisme, une population ou une fonction écologique.
8. Il n’existe pas une seule connectivité
Un territoire peut être :
très connecté pour les oiseaux ;
moyennement connecté pour les pollinisateurs ;
fortement fragmenté pour les amphibiens ;
extrêmement fragmenté pour certains petits mammifères ;
relativement connecté pour certaines plantes grâce à la dispersion des graines ;
fortement discontinu pour les organismes aquatiques.
Il faut donc éviter de produire une carte unique appelée simplement « connectivité écologique ».
Il est souvent plus pertinent de construire plusieurs cartes fonctionnelles.
9. Les habitats : première infrastructure de la continuité
On ne peut pas construire une trame écologique sans connaître les habitats qui la composent.
Le diagnostic doit identifier notamment :
forêts ;
boisements ;
bosquets ;
haies ;
prairies ;
pelouses ;
landes ;
friches ;
zones humides ;
mares ;
étangs ;
cours d’eau ;
ripisylves ;
fossés végétalisés ;
jardins ;
vergers ;
agroécosystèmes ;
parcs ;
cimetières végétalisés ;
toitures végétalisées ;
sols vivants ;
bois mort ;
habitats rocheux.
Chaque habitat possède ses propres fonctions.
10. La qualité des habitats
Deux habitats de même superficie peuvent présenter des qualités écologiques très différentes.
La qualité dépend notamment :
de la diversité structurelle ;
de la diversité végétale ;
de l’âge ;
de la présence de vieux arbres ;
de la quantité de bois mort ;
de la continuité du sol ;
de la présence d’eau ;
de la qualité chimique du milieu ;
de la pression humaine ;
de la présence d’espèces invasives ;
de la capacité de reproduction des populations.
La cartographie doit donc dépasser la simple superficie.
11. Les réservoirs biologiques
Les réservoirs biologiques constituent les principaux noyaux du réseau.
Ils peuvent être :
de grandes forêts ;
des zones humides ;
des vallées alluviales ;
des massifs ;
des ensembles de prairies ;
des complexes bocagers ;
des mosaïques agricoles riches en biodiversité ;
certains espaces urbains particulièrement favorables.
Un réservoir n’est pas nécessairement totalement sauvage.
Un paysage agricole traditionnel peut parfois jouer un rôle biologique majeur.
12. Les corridors écologiques
Les corridors assurent la liaison entre les réservoirs.
13. Les corridors ne sont pas forcément des couloirs
Une erreur fréquente consiste à imaginer le corridor comme une bande étroite parfaitement continue.
Dans certains paysages, la connectivité peut fonctionner sous forme de pas japonais écologiques.
Une succession de petites mares, jardins, haies ou bosquets peut permettre à certaines espèces de progresser.
Le réseau peut donc prendre la forme :
noyau → relais → relais → noyau
plutôt que :
noyau → corridor continu → noyau.
14. Les trames vertes
La trame verte regroupe les continuités écologiques principalement terrestres.
Elle peut intégrer :
forêts ;
haies ;
bosquets ;
prairies ;
vergers ;
jardins ;
parcs ;
friches ;
alignements végétaux ;
talus ;
bandes enherbées ;
lisières ;
végétation spontanée.
Elle constitue une infrastructure écologique essentielle pour les déplacements, la dispersion et la reproduction de nombreuses espèces.
15. Les trames bleues
La trame bleue concerne principalement les milieux aquatiques et humides.
Elle comprend :
fleuves ;
rivières ;
ruisseaux ;
mares ;
étangs ;
zones humides ;
bras morts ;
fossés écologiquement fonctionnels ;
ripisylves ;
annexes hydrauliques.
La continuité aquatique ne concerne pas seulement l’eau.
Elle concerne également :
les sédiments ;
les organismes aquatiques ;
les zones de reproduction ;
les échanges avec les berges ;
les variations saisonnières de niveau ;
les connexions entre habitats humides.
16. La continuité des cours d’eau
Un cours d’eau peut être présent sur une carte tout en étant écologiquement discontinu.
Les obstacles peuvent comprendre :
barrages ;
seuils ;
buses ;
ouvrages hydrauliques ;
canalisations ;
berges artificialisées ;
passages souterrains ;
plans d’eau mal connectés.
La continuité écologique doit donc intégrer la continuité longitudinale, mais également les connexions latérales avec les berges, zones humides et plaines inondables.
17. Les trames brunes
Le sol constitue une infrastructure écologique souvent invisible.
Il abrite :
bactéries ;
champignons ;
protozoaires ;
nématodes ;
acariens ;
collemboles ;
vers de terre ;
larves ;
arthropodes ;
racines ;
mycorhizes.
Un sol artificialisé ou fortement compacté peut constituer une véritable rupture écologique.
La trame brune cherche donc à préserver la continuité fonctionnelle des sols vivants.
18. La continuité du sol
La continuité brune peut être affectée par :
routes ;
parkings ;
bâtiments ;
réseaux enterrés ;
compactage ;
pollution ;
décapage ;
artificialisation ;
terrassements ;
fragmentation agricole.
Une bande de sol vivant reliant deux habitats peut jouer un rôle considérable pour certains organismes.
La trame brune doit donc être croisée avec :
la pédologie ;
l’hydrologie ;
la végétation ;
les racines ;
la matière organique ;
le carbone ;
l’activité biologique.
19. Les haies : infrastructures multifonctionnelles
Une haie peut simultanément constituer :
un corridor ;
un habitat ;
un refuge ;
un brise-vent ;
une infrastructure hydrologique ;
un stockage de carbone ;
une source de matière organique ;
un habitat pour les pollinisateurs ;
une structure agricole.
Elle représente donc parfaitement l’idée d’infrastructure multifonctionnelle.
Mais toutes les haies ne sont pas équivalentes.
La structure, la diversité végétale, la largeur, la continuité, la présence d’arbres et la gestion influencent leur fonctionnalité.
20. Les ripisylves
Les végétations des berges constituent une interface particulièrement importante entre :
terre ↔ eau ↔ atmosphère.
Elles peuvent :
stabiliser les berges ;
fournir de l’ombrage ;
créer des habitats ;
fournir de la matière organique ;
participer aux échanges biologiques ;
ralentir certains flux ;
contribuer à la qualité écologique du cours d’eau.
La ripisylve est donc à la fois une infrastructure verte et une composante de la trame bleue.
21. Les zones humides comme nœuds écologiques
Les zones humides constituent souvent des points stratégiques du réseau.
Elles peuvent fournir :
habitats ;
zones de reproduction ;
ressources alimentaires ;
refuges ;
stockage temporaire de l’eau ;
continuités hydrologiques ;
espaces de transition.
Une zone humide doit donc être analysée non seulement comme une surface mais comme un nœud fonctionnel du territoire.
22. Les mares et petits habitats
Les petits habitats sont souvent sous-estimés.
Une mare de quelques dizaines de mètres carrés peut avoir une importance disproportionnée pour certaines espèces.
Il faut donc rechercher :
mares ;
fossés végétalisés ;
vieux arbres ;
tas de bois ;
murets ;
talus ;
haies ;
jardins ;
vergers ;
friches.
La continuité écologique est parfois construite par une multitude de petites infrastructures.
23. Les infrastructures humaines comme obstacles
Une infrastructure n’est pas nécessairement écologique ou anti-écologique par nature.
Tout dépend de sa conception.
Une route peut constituer :
une barrière ;
un piège ;
un corridor indirect ;
une infrastructure traversable.
Un fossé peut être :
artificialisé et pauvre biologiquement ;
végétalisé et fonctionnel.
Un parc peut être :
fortement entretenu et biologiquement simplifié ;
conçu comme un habitat complexe.
Il faut donc analyser la fonction réelle plutôt que le seul nom de l’infrastructure.
24. Les passages écologiques
Lorsque des obstacles sont inévitables, il devient possible de restaurer la connectivité.
Solutions possibles :
passages à faune ;
écoponts ;
passages sous routes ;
buses adaptées ;
dispositifs pour amphibiens ;
restauration de berges ;
franchissement des obstacles aquatiques ;
continuités végétales ;
réduction des clôtures ;
adaptation de l’éclairage nocturne.
La solution doit être adaptée aux espèces concernées.
25. L’éclairage nocturne : une fragmentation invisible
Certaines espèces évitent les espaces éclairés.
Une route éclairée peut donc fonctionner comme une barrière écologique même si aucune clôture ne l’empêche physiquement.
La continuité écologique doit intégrer :
intensité lumineuse ;
horaires ;
spectre ;
orientation ;
continuité spatiale de l’éclairage.
La trame noire peut ainsi compléter les trames vertes et bleues.
26. La continuité aérienne
Le territoire possède également des flux biologiques aériens.
Ils concernent notamment :
oiseaux ;
chauves-souris ;
insectes ;
graines ;
pollen.
Les structures verticales et les espaces ouverts peuvent modifier ces déplacements.
Il peut donc être utile de cartographier :
obstacles ;
corridors de déplacement ;
zones de repos ;
arbres relais ;
lisières ;
zones d’alimentation.
27. La connectivité et les espèces
La connectivité doit être étudiée à partir des besoins des organismes.
Pour chaque groupe biologique, on peut analyser :
Élément
Question
Habitat
Où peut-il vivre ?
Ressources
Où trouve-t-il nourriture et eau ?
Reproduction
Où peut-il se reproduire ?
Déplacement
Comment se déplace-t-il ?
Obstacles
Qu’est-ce qui bloque son déplacement ?
Distance
Jusqu’où peut-il se déplacer ?
Saison
Les besoins changent-ils ?
Climat
Où pourra-t-il vivre demain ?
28. La matrice de résistance
Une méthode plus avancée consiste à représenter le territoire comme une surface de résistance.
Chaque élément reçoit une résistance relative au déplacement d’une espèce donnée.
Par exemple, selon l’espèce étudiée :
forêt : faible résistance ;
prairie : faible à moyenne ;
agriculture intensive : moyenne à forte ;
zone urbaine : forte ;
autoroute : très forte.
Ces valeurs ne sont pas universelles.
Elles doivent être définies et validées pour l’organisme ou le groupe étudié.
On peut alors rechercher des chemins de moindre coût écologique.
29. Les graphes écologiques
Le réseau peut également être représenté mathématiquement sous forme de graphe.
On définit :
des nœuds : habitats ;
des arêtes : connexions ;
des poids : distance, résistance ou qualité de connexion.
On peut alors étudier :
degré de connexion ;
centralité ;
isolement ;
redondance ;
chemins alternatifs ;
nœuds critiques.
Cette approche permet d’identifier les habitats dont la disparition aurait un effet disproportionné sur l’ensemble du réseau.
30. La redondance écologique
Un territoire résilient ne doit pas dépendre d’un unique corridor.
Si une seule haie relie deux grands habitats et qu’elle disparaît, le réseau peut se fragmenter brutalement.
Il est donc préférable de disposer de plusieurs possibilités :
corridor principal + corridors secondaires + habitats relais.
La redondance augmente la robustesse du système.
Elle rejoint directement le principe de résilience développé dans les chapitres précédents.
31. La connectivité climatique
Le changement climatique ajoute une nouvelle dimension.
Les espèces peuvent devoir se déplacer :
vers le nord ;
vers l’altitude ;
vers des zones plus fraîches ;
vers des zones plus humides ;
vers des refuges thermiques.
Les corridors écologiques deviennent donc également des infrastructures d’adaptation climatique.
32. Les refuges climatiques
Certains habitats peuvent offrir des conditions particulières :
sous couvert forestier ;
près de l’eau ;
dans certaines vallées ;
sur des versants spécifiques ;
dans des zones humides ;
dans des sols profonds ;
dans des microclimats particuliers.
Ces refuges doivent être identifiés et protégés.
La continuité écologique ne consiste donc plus seulement à relier des habitats actuels.
Elle consiste également à relier les habitats susceptibles de rester favorables dans le futur.
33. Les corridors comme infrastructures du climat futur
Un corridor écologique bien conçu peut simultanément permettre :
déplacement des espèces ;
circulation de la fraîcheur ;
circulation de l’eau ;
protection des sols ;
production de biomasse ;
ombrage ;
amélioration paysagère.
Il devient alors une infrastructure territoriale multifonctionnelle.
34. Relier les diagnostics
La carte écologique ne doit jamais être produite indépendamment des autres diagnostics.
Elle doit être croisée avec :
Climat
Où sont les refuges thermiques ?
Hydrologie
Où sont les continuités aquatiques ?
Sols
Où les sols sont-ils vivants et continus ?
Relief
Quels axes naturels favorisent les déplacements ?
Agriculture
Où restaurer des haies, bandes enherbées ou agroforesteries ?
Urbanisme
Quels secteurs fragmentent le plus les réseaux ?
Mobilité
Quelles infrastructures constituent les principales barrières ?
35. La carte des ruptures écologiques
Une carte stratégique doit identifier les principaux points de rupture.
On peut rechercher :
routes majeures ;
voies ferrées ;
zones urbaines ;
clôtures ;
barrages ;
zones agricoles très simplifiées ;
sols artificialisés ;
zones fortement éclairées ;
pollutions ;
interruptions de haies ;
ruptures de ripisylves.
Chaque rupture peut être classée selon :
importance × intensité × possibilité de restauration.
36. La carte des opportunités écologiques
L’étape suivante consiste à rechercher les endroits où une intervention relativement faible pourrait produire un gain important.
Exemples :
reconnecter deux haies ;
restaurer une mare ;
planter une ripisylve ;
supprimer une clôture ;
créer un passage à faune ;
restaurer un sol ;
végétaliser une bande ;
reconnecter deux zones humides ;
créer un bosquet relais.
L’objectif n’est donc pas nécessairement de transformer tout le territoire.
Il est souvent plus efficace de traiter les points critiques du réseau.
37. La continuité écologique dans les territoires agricoles
L’agriculture représente une part majeure de nombreux territoires.
Elle peut être :
fragmentante ;
neutre ;
ou fortement favorable à la connectivité.
Les infrastructures agroécologiques peuvent jouer un rôle essentiel :
haies ;
agroforesterie ;
bandes enherbées ;
prairies ;
mares ;
arbres isolés ;
fossés végétalisés ;
vergers ;
mosaïques culturales.
Le paysage agricole devient alors une composante du réseau écologique.
Une rupture sur une partie du réseau peut réduire la capacité de l’ensemble à fonctionner.
À l’inverse, une amélioration stratégique d’un point critique peut produire un effet territorial important.
58. Principe fondamental Omakëya™
Ne cartographiez pas seulement les espèces. Cartographiez les habitats qui les rendent possibles, les corridors qui les relient, les sols qui les soutiennent, l’eau qui les connecte et les conditions climatiques qui permettront leur maintien demain.
La continuité écologique n’est donc pas une ligne verte dessinée sur une carte.
C’est une architecture territoriale du vivant.
59. Les grandes questions à poser
Avant tout projet territorial, il devrait être possible de répondre à ces questions :
Où sont les principaux habitats ?
Où sont les réservoirs biologiques ?
Comment sont-ils reliés ?
Où sont les ruptures ?
Quelles espèces sont les plus sensibles à ces ruptures ?
Quels corridors sont réellement fonctionnels ?
Où sont les refuges climatiques ?
Où sont les continuités hydrologiques ?
Où sont les continuités de sols vivants ?
Quelles infrastructures peuvent être transformées ?
Quels points de restauration offrent le meilleur effet réseau ?
Comment le réseau évoluera-t-il d’ici 2050, 2080 et 2100 ?
60. Passer du paysage fragmenté au territoire connecté
La biodiversité ne peut pas être durablement protégée uniquement par l’addition de petites zones protégées.
Elle nécessite un territoire capable de fonctionner comme un réseau.
Les habitats doivent être suffisamment vastes et de qualité.
Les populations doivent pouvoir circuler.
Les graines doivent pouvoir se disperser.
Les organismes aquatiques doivent pouvoir se déplacer.
Les sols doivent rester vivants et connectés.
Les espèces doivent pouvoir suivre les changements climatiques.
Les corridors doivent être suffisamment nombreux pour éviter qu’une seule rupture compromette tout le système.
La trame verte, la trame bleue et la trame brune deviennent ainsi les trois grandes dimensions d’une infrastructure écologique territoriale.
La trame verte organise principalement les continuités terrestres.
La trame bleue organise les continuités aquatiques et humides.
La trame brune protège la continuité biologique des sols.
À celles-ci peuvent s’ajouter les trames noires, forestières, agricoles, aériennes et thermiques.
L’enjeu n’est donc plus seulement de conserver des fragments de nature.
Il est de construire un territoire où les fragments cessent progressivement d’être des îles.
Un territoire résilient n’est pas seulement un territoire qui possède beaucoup d’habitats. C’est un territoire dans lequel ces habitats peuvent communiquer, fonctionner, se renouveler et évoluer ensemble.
Transition vers le chapitre suivant
Après avoir identifié les habitats, les réservoirs et les corridors, une question devient incontournable :
comment organiser concrètement les grands paysages qui constituent ces réseaux ?
Forêts, bocages, vallées, rivières, zones humides, espaces agricoles, villes, villages, littoraux et massifs ne fonctionnent pas séparément.
Ils constituent des mosaïques paysagères dans lesquelles chaque élément peut devenir une infrastructure climatique, hydrologique, biologique ou productive.
Le chapitre suivant pourra donc passer de la continuité écologique à la conception des grandes structures paysagères résilientes : forêts, bocages, vallées, zones humides, mosaïques agricoles et corridors territoriaux.
Un territoire résilient ne se construit pas uniquement à l’échelle de la ville entière.
Entre le bâtiment individuel et la ville existe une échelle particulièrement intéressante : le quartier.
Le quartier constitue une unité suffisamment grande pour organiser des réseaux, des espaces publics, de l’eau, de l’énergie, de la mobilité et de la biodiversité, mais suffisamment petite pour permettre une conception cohérente et une gouvernance relativement proche des habitants.
Il peut donc devenir une véritable unité fonctionnelle de résilience territoriale.
La question n’est plus simplement :
Comment rendre un bâtiment résilient ?
Ni :
Comment rendre une ville plus verte ?
Mais :
Comment concevoir un quartier capable de fonctionner avec moins de ressources, de mieux absorber les événements extrêmes et de maintenir ses fonctions essentielles malgré les perturbations ?
Cette approche conduit à considérer le quartier comme un écosystème habité.
Il possède :
des entrées d’énergie ;
des entrées d’eau ;
des flux alimentaires ;
des déplacements ;
des matières ;
des déchets ;
des habitants ;
des infrastructures ;
des espaces biologiques ;
des stocks ;
des réseaux ;
des fonctions critiques.
La résilience consiste à organiser l’ensemble de ces éléments afin qu’une défaillance ponctuelle ne provoque pas nécessairement une défaillance systémique.
1. Le quartier comme unité de résilience
Le quartier possède une position intermédiaire entre plusieurs échelles :
bâtiment → îlot → quartier → ville → territoire → bassin versant → région
À chacune de ces échelles apparaissent de nouvelles possibilités.
Le bâtiment peut réduire sa consommation.
L’îlot peut mutualiser certains équipements.
Le quartier peut organiser :
l’énergie ;
l’eau ;
la mobilité ;
la végétation ;
l’alimentation ;
la biodiversité ;
les espaces publics.
La ville peut ensuite connecter plusieurs quartiers.
2. Le quartier comme écosystème habité
Un écosystème fonctionne grâce à des flux et des interactions.
Un quartier également.
On peut représenter son métabolisme de manière simplifiée :
ressources externes
↓
quartier
↓
transformation
↓
usages
↓
stocks
↓
recyclage / réutilisation
↓
sorties résiduelles
La résilience consiste notamment à :
réduire les entrées ;
diversifier les sources ;
augmenter certains stocks ;
raccourcir certains flux ;
créer des alternatives ;
réduire les dépendances critiques.
3. Les cinq infrastructures du quartier résilient
Le quartier étudié ici repose sur cinq grandes infrastructures complémentaires :
mobilité douce ;
énergie locale ;
agriculture urbaine ;
biodiversité ;
gestion de l’eau.
Mais ces cinq systèmes ne doivent pas être conçus séparément.
Ils doivent être intégrés.
Une rue peut simultanément être :
une voie de déplacement ;
un corridor végétal ;
une noue ;
une infrastructure de fraîcheur ;
un espace social.
Une toiture peut simultanément être :
un espace végétalisé ;
un support photovoltaïque ;
une réserve d’eau ;
un habitat.
C’est cette multifonctionnalité qui donne sa puissance au concept.
4. Concevoir avant de construire
Un quartier résilient doit être pensé avant la réalisation de ses infrastructures.
Le diagnostic doit intégrer :
climat ;
relief ;
eau ;
sols ;
végétation ;
biodiversité ;
mobilité ;
énergie ;
usages ;
population ;
risques ;
réseaux ;
ressources locales.
Le quartier doit ensuite être conçu à partir des flux.
5. Lire les flux du quartier
Il faut cartographier :
Flux physiques
eau ;
énergie ;
chaleur ;
air ;
nourriture ;
matériaux ;
déchets.
Flux humains
domicile-travail ;
domicile-école ;
commerces ;
loisirs ;
services ;
déplacements quotidiens.
Flux biologiques
insectes ;
oiseaux ;
petits mammifères ;
végétation ;
eau ;
graines.
Le quartier devient ainsi une carte dynamique de flux.
6. La mobilité douce
La mobilité représente une composante essentielle de la résilience.
Un quartier dépendant presque entièrement de la voiture individuelle possède une forte dépendance énergétique.
La mobilité douce cherche à développer :
marche ;
vélo ;
vélo cargo ;
trottinette ;
transports collectifs ;
intermodalité.
Mais il ne suffit pas de créer une piste cyclable.
Il faut rendre les déplacements alternatifs réellement compétitifs, sûrs et pratiques.
7. La ville des courtes distances
Un quartier résilient cherche à rapprocher :
logements ;
écoles ;
commerces ;
services ;
espaces verts ;
équipements sportifs ;
transports.
L’objectif est de réduire les déplacements obligatoires.
On peut conceptualiser :
habiter + travailler + apprendre + acheter + se détendre
dans un espace relativement proche.
La réduction de la distance constitue souvent une stratégie de résilience plus fondamentale que l’amélioration technologique du véhicule.
8. La marche comme infrastructure
La marche doit être considérée comme une véritable infrastructure.
Un parcours piéton résilient doit pouvoir offrir :
ombre ;
fraîcheur ;
sécurité ;
accessibilité ;
repos ;
continuité ;
éclairage adapté ;
protection contre certaines intempéries.
Le réseau piéton doit donc être connecté aux îlots de fraîcheur développés dans le chapitre précédent.
9. Le vélo et les mobilités intermédiaires
Le vélo possède un intérêt particulier pour les déplacements urbains.
Mais le quartier résilient doit également intégrer :
vélos cargos ;
vélos électriques ;
parkings vélos sécurisés ;
ateliers ;
stations de recharge ;
services partagés.
La mobilité devient alors une infrastructure locale plutôt qu’une simple circulation de véhicules.
10. Les rues multifonctionnelles
La rue traditionnelle est souvent conçue principalement pour la circulation.
La rue résiliente doit pouvoir remplir plusieurs fonctions :
La redondance réduit la dépendance à une seule infrastructure.
44. La diversité comme assurance
La diversité concerne :
espèces ;
sources d’énergie ;
sources alimentaires ;
mobilités ;
espaces ;
acteurs ;
infrastructures.
Un quartier uniforme peut être très performant dans des conditions normales mais vulnérable à un événement inattendu.
La diversité augmente le nombre de réponses disponibles.
45. Concevoir avec les habitants
Un quartier n’est pas seulement une géométrie.
C’est un espace habité.
Il faut donc comprendre :
habitudes ;
déplacements ;
usages ;
besoins ;
conflits ;
attentes ;
rythmes temporels.
Le design doit partir de la réalité quotidienne.
46. Mesurer la résilience du quartier
On peut construire une matrice d’indicateurs.
Domaine
Indicateurs possibles
Mobilité
part marche/vélo/transports collectifs
Énergie
consommation, production locale, stockage
Eau
infiltration, stockage, consommation
Végétation
canopée, surfaces végétalisées
Biodiversité
habitats, corridors, espèces
Alimentation
production locale, jardins
Sols
surface perméable, qualité
Chaleur
température, ombrage, confort
Social
accessibilité, participation
Résilience
fonctionnement en mode dégradé
Aucun indicateur isolé ne suffit.
47. Un indice global de résilience
On peut conceptualiser :
[ R_q=f(D,R,A,S,C,G) ]
où :
(D) = diversité ;
(R) = redondance ;
(A) = autonomie fonctionnelle ;
(S) = sobriété ;
(C) = connectivité ;
(G) = capacité de gouvernance.
Il s’agit d’un cadre conceptuel, et non d’un indice universel.
L’intérêt est de rappeler qu’un quartier résilient ne se réduit pas à une seule performance énergétique ou environnementale.
48. La carte stratégique du quartier
La conception finale peut superposer :
Carte climatique
chaleur ;
ombre ;
vent ;
refuges.
Carte hydrologique
ruissellement ;
infiltration ;
stockage ;
débordement.
Carte écologique
habitats ;
corridors ;
réservoirs.
Carte énergétique
consommation ;
production ;
stockage ;
fonctions critiques.
Carte de mobilité
marche ;
vélo ;
transports ;
flux principaux.
Carte alimentaire
jardins ;
vergers ;
marchés ;
compostage.
Cette superposition produit le plan directeur de résilience du quartier.
49. Le jumeau numérique du quartier
Le jumeau numérique peut intégrer :
bâtiments ;
arbres ;
sols ;
eau ;
mobilité ;
énergie ;
population ;
biodiversité ;
météorologie.
Il peut tester différents scénarios :
+30 % de canopée
+20 % de sols perméables
réduction du trafic
production photovoltaïque
stockage énergétique
augmentation des jardins
création de noues
La simulation permet alors de comparer les conséquences croisées.
50. Concevoir pour 2030–2100
2030
désimperméabiliser ;
planter ;
sécuriser l’eau ;
développer la marche et le vélo ;
installer les premières productions énergétiques locales.
2050
connecter les infrastructures ;
renforcer les refuges climatiques ;
augmenter la canopée ;
adapter les espèces ;
développer les systèmes alimentaires locaux.
2080
anticiper les changements climatiques majeurs ;
renouveler certaines infrastructures ;
réviser les espèces ;
renforcer les capacités hydriques.
2100
Le quartier doit être capable de continuer à remplir ses fonctions essentielles dans un environnement climatique différent.
51. Méthode Omakëya™ — Concevoir un quartier résilient
Phase 1 — Observer
Cartographier le quartier.
Identifier les usages.
Cartographier les flux.
Cartographier le climat.
Cartographier l’eau.
Cartographier les sols.
Cartographier la biodiversité.
Cartographier l’énergie.
Cartographier la mobilité.
Phase 2 — Diagnostiquer
Identifier les vulnérabilités.
Identifier les dépendances.
Identifier les fonctions critiques.
Identifier les opportunités.
Phase 3 — Concevoir
Créer le réseau de mobilité douce.
Développer l’énergie locale.
Créer les infrastructures végétales.
Développer l’agriculture urbaine.
Restaurer les sols.
Concevoir le réseau hydrologique.
Connecter les habitats.
Phase 4 — Sécuriser
Créer des stocks.
Créer des redondances.
Prévoir les modes dégradés.
Sécuriser les fonctions critiques.
Phase 5 — Mesurer
Installer les capteurs.
Mesurer climat et eau.
Suivre énergie et mobilité.
Suivre biodiversité.
Mesurer les usages.
Phase 6 — Adapter
Comparer les résultats.
Corriger.
Renforcer.
Renouveler.
Préparer le scénario climatique suivant.
52. Matrice du quartier résilient
Système
Fonction principale
Dépendances
Redondance recherchée
Mobilité douce
Déplacement
espace public
marche + vélo + TC
Énergie locale
Alimentation énergétique
ressource + réseau
réseau + renouvelable + stockage
Agriculture urbaine
Alimentation
sol + eau
jardins + vergers + réseau alimentaire
Biodiversité
Fonction écologique
habitats + corridors
diversité + connectivité
Eau
Hydrologie
pluie + réseau
infiltration + stockage + réseau
Végétation
Climat
sol + eau
espèces et strates diversifiées
Social
Organisation
habitants + institutions
réseaux locaux + services
53. Les cinq questions fondamentales
Pour chaque quartier, il faut pouvoir répondre à cinq questions :
1. Comment se déplace-t-on sans dépendre d’un seul mode ?
2. Comment produit-on et sécurise-t-on l’énergie ?
3. Comment produit-on ou sécurise-t-on une partie des ressources alimentaires ?
4. Comment maintient-on la biodiversité ?
5. Comment absorbe-t-on l’eau et les événements extrêmes ?
Si aucune réponse robuste n’existe, le quartier présente une vulnérabilité structurelle.
54. Principe fondamental
Un quartier résilient n’est pas un quartier autonome coupé du reste du monde. C’est un quartier capable de réduire ses dépendances critiques, de diversifier ses ressources, de stocker certaines réserves, de préserver ses fonctions essentielles et de continuer à fonctionner en mode dégradé lorsque les systèmes extérieurs sont perturbés.
55. Du quartier fonctionnel au quartier vivant
La Vision Omakëya™ pousse cette logique plus loin.
Le quartier ne doit plus être conçu comme une simple juxtaposition de bâtiments.
Il devient :
un écosystème habité.
Les rues deviennent des corridors.
Les parcs deviennent des réservoirs.
Les jardins deviennent des espaces alimentaires.
Les sols deviennent des réservoirs hydriques.
Les toitures deviennent des infrastructures.
Les bâtiments deviennent des éléments du métabolisme énergétique.
Les habitants deviennent des acteurs du système.
56. Le quartier comme cellule de résilience
Le quartier constitue probablement l’une des échelles les plus intéressantes de la transformation territoriale.
Il est assez petit pour permettre une conception intégrée.
Il est assez grand pour organiser :
énergie ;
eau ;
mobilité ;
biodiversité ;
alimentation ;
espaces publics.
Il peut devenir une cellule fonctionnelle de résilience.
Mais cette cellule ne doit pas fonctionner isolément.
Elle doit être connectée aux quartiers voisins, à la ville, aux espaces agricoles, aux forêts, aux rivières et aux infrastructures régionales.
La véritable résilience apparaît lorsque plusieurs unités résilientes sont capables de fonctionner ensemble.
Réduire les besoins. Diversifier les ressources. Stocker. Connecter. Mutualiser. Redonder. Mesurer. Apprendre. Adapter.
Le quartier résilient devient ainsi un intermédiaire essentiel entre l’architecture et le territoire.
Transition — Du quartier résilient au village résilient
Le quartier permet de comprendre comment organiser une unité urbaine relativement compacte.
Mais une grande partie du territoire français et européen est constituée de villages, bourgs, petites villes et territoires ruraux.
Leurs contraintes sont différentes :
distances plus importantes ;
dépendance automobile parfois forte ;
réseaux moins denses ;
vieillissement démographique dans certains territoires ;
agriculture omniprésente ;
forêts et espaces naturels plus proches ;
dépendance à certains services extérieurs ;
potentiel énergétique local important ;
ressources hydrologiques et foncières différentes.
La question suivante devient donc :
Comment transformer les villages et petites villes en territoires résilients capables de reconnecter habitat, agriculture, forêt, eau, énergie, biodiversité et production locale ?
Il faudra alors passer du quartier comme cellule de résilience au village comme écosystème territorial.
Parcs — Plans d’eau — Canopées — Sols perméables — Mesure de la température, de l’humidité et du confort thermique
Dans une ville confrontée à des épisodes de chaleur plus fréquents, plus longs ou plus intenses, la question du rafraîchissement ne peut plus être considérée uniquement comme une question de climatisation des bâtiments.
Il faut également pouvoir créer des espaces urbains capables d’offrir localement des conditions thermiques plus favorables.
C’est le rôle des îlots de fraîcheur.
Mais l’expression peut être trompeuse.
Un îlot de fraîcheur n’est pas simplement un endroit où l’on plante quelques arbres.
Ce n’est pas nécessairement un espace où la température de l’air est très basse.
Et ce n’est pas non plus obligatoirement un espace humide.
Un véritable îlot de fraîcheur est un système microclimatique dans lequel plusieurs mécanismes se combinent :
réduction du rayonnement solaire reçu ;
diminution de la température des surfaces ;
évapotranspiration ;
présence d’eau ;
infiltration ;
stockage hydrique dans les sols ;
ombrage ;
ventilation ;
réduction du stockage thermique minéral ;
augmentation du confort thermique humain.
L’objectif n’est donc pas seulement de créer du « vert ».
Il est de créer des conditions physiques favorables pendant les périodes de stress thermique.
1. Qu’est-ce qu’un îlot de fraîcheur ?
Un îlot de fraîcheur est un espace présentant, dans certaines conditions météorologiques et à certaines périodes, un microclimat plus favorable à la chaleur que les espaces urbains environnants.
Cette définition implique plusieurs précautions.
L’effet :
dépend de l’heure ;
dépend de la saison ;
dépend de l’état hydrique ;
dépend du vent ;
dépend du rayonnement ;
dépend des matériaux environnants ;
dépend de la géométrie urbaine ;
dépend de la taille de l’espace.
Un même parc peut être très rafraîchissant à 16 h lors d’une journée chaude et beaucoup moins différencié à 5 h du matin.
Il faut donc parler d’un effet dynamique.
2. L’îlot de fraîcheur n’est pas l’inverse exact de l’îlot de chaleur
L’îlot de chaleur urbain constitue un phénomène à différentes échelles.
Les surfaces minérales, la géométrie urbaine, le stockage thermique, les émissions de chaleur et les conditions atmosphériques peuvent contribuer à maintenir des températures urbaines supérieures à celles des espaces moins artificialisés.
Un îlot de fraîcheur correspond plutôt à une structure locale capable de créer ou maintenir des conditions thermiques plus favorables.
Il peut exister au cœur même d’un îlot de chaleur urbain.
Un parc frais ne signifie donc pas que toute la ville est fraîche.
3. Le premier levier : supprimer le rayonnement direct
Pendant une forte chaleur, la température de l’air n’est qu’une partie du problème.
Une personne exposée directement au soleil reçoit un rayonnement important.
Elle échange également de l’énergie avec les surfaces environnantes :
murs ;
sols ;
façades ;
routes ;
mobilier ;
véhicules.
La première stratégie d’un îlot de fraîcheur est donc souvent :
réduire l’exposition radiative avant même de chercher à réduire la température de l’air.
C’est pourquoi l’ombre est une infrastructure climatique essentielle.
4. Les parcs urbains
Les parcs sont les formes les plus évidentes d’îlots de fraîcheur.
Mais tous les parcs ne produisent pas le même effet.
Un parc peut être :
essentiellement minéral ;
constitué d’une grande pelouse ;
fortement arboré ;
organisé en bosquets ;
traversé par une rivière ;
équipé d’un plan d’eau ;
composé de plusieurs strates végétales ;
associé à des sols profonds et fonctionnels.
Leur fonctionnement microclimatique sera très différent.
5. Concevoir un parc climatique
Un parc destiné à jouer un rôle climatique doit être pensé comme un système.
Il faut organiser :
ombre + végétation + sol + eau + circulation de l’air + usages.
Une conception pertinente peut associer :
grands arbres ;
bosquets ;
prairies ;
zones de repos ombragées ;
sols perméables ;
jardins ;
noues ;
mares ;
plans d’eau ;
cheminements.
L’objectif est de créer une mosaïque de conditions thermiques.
6. La taille compte, mais elle ne suffit pas
Un grand espace vert peut avoir une influence importante.
Mais la surface seule ne garantit pas le rafraîchissement.
Il faut également considérer :
la densité végétale ;
la hauteur des arbres ;
la disponibilité en eau ;
la profondeur du sol ;
la circulation de l’air ;
la structure du parc ;
les surfaces minérales ;
la continuité avec les espaces voisins.
Un petit espace très bien conçu peut parfois offrir un refuge thermique local particulièrement intéressant.
7. La canopée urbaine
La canopée correspond à la couverture formée par les houppiers des arbres.
Elle joue plusieurs rôles :
interception du rayonnement solaire ;
création d’ombre ;
interception des précipitations ;
évapotranspiration ;
habitat ;
structuration des espaces.
La couverture arborée constitue donc l’une des principales infrastructures des îlots de fraîcheur.
8. La canopée comme plafond climatique
Une canopée peut être imaginée comme un plafond climatique vivant.
Elle protège les surfaces situées en dessous.
Elle modifie le bilan radiatif.
Elle transforme également l’espace :
soleil direct → feuillage → ombre + échanges biologiques.
Mais son efficacité dépend fortement de l’état hydrique de la végétation.
Un arbre en stress hydrique peut réduire son activité physiologique et donc son potentiel d’évapotranspiration.
La conception doit donc toujours relier :
canopée ↔ sol ↔ eau.
9. Les plans d’eau
Les plans d’eau peuvent également participer à la création de microclimats.
Ils peuvent :
stocker de l’eau ;
présenter une forte inertie thermique ;
permettre de l’évaporation ;
créer des habitats ;
modifier localement certaines conditions thermiques.
Mais il faut éviter une simplification :
un plan d’eau n’est pas automatiquement un climatiseur urbain.
Son effet dépend notamment :
de sa surface ;
de sa profondeur ;
de son exposition ;
de la température de l’eau ;
du vent ;
de l’humidité atmosphérique ;
de son alimentation en eau ;
de son environnement.
10. Eau et évaporation
L’évaporation consomme de l’énergie.
Cette énergie est utilisée pour le changement d’état de l’eau.
Une partie du rayonnement disponible peut donc être transférée vers la chaleur latente plutôt que vers l’augmentation de la température sensible des surfaces ou de l’air.
Mais ce mécanisme possède une limite fondamentale :
sans eau disponible, il ne fonctionne pas durablement.
L’eau devient ainsi une composante stratégique du rafraîchissement urbain.
11. Les mares plutôt que les seuls grands bassins
La stratégie hydrologique ne doit pas se limiter aux grands plans d’eau.
Une ville peut développer une mosaïque :
mares ;
bassins ;
noues ;
jardins de pluie ;
fossés végétalisés ;
zones humides ;
rivières ;
canaux ;
petits plans d’eau.
Ces éléments peuvent être reliés au système de gestion des eaux pluviales.
L’objectif est de transformer l’eau de pluie d’un déchet à évacuer en ressource territoriale temporairement stockée.
12. Les sols perméables
Le sol constitue l’infrastructure invisible de l’îlot de fraîcheur.
Un sol perméable permet :
infiltration ;
stockage temporaire ;
alimentation de la végétation ;
évaporation ;
maintien de l’humidité ;
développement racinaire.
À l’inverse, un sol totalement imperméabilisé sépare fortement la végétation du cycle local de l’eau.
La désimperméabilisation constitue donc une stratégie climatique autant qu’hydrologique.
13. Le sol comme réservoir thermique et hydrique
Le sol possède plusieurs fonctions.
Il peut stocker :
de l’eau ;
de la chaleur ;
de la matière organique ;
des nutriments.
Un sol fonctionnel permet notamment à la végétation de continuer à fonctionner après une pluie.
Il devient ainsi une sorte de batterie hydrique biologique.
Cette fonction est particulièrement importante pendant les périodes de chaleur prolongée.
14. De l’eau de pluie à l’îlot de fraîcheur
Le cycle peut être organisé ainsi :
pluie
↓
surface perméable
↓
infiltration
↓
stockage dans le sol
↓
absorption racinaire
↓
transpiration
↓
évapotranspiration
↓
transfert d’énergie vers l’atmosphère
Cette chaîne relie directement :
hydrologie → sol → végétation → microclimat.
15. Les quatre infrastructures fondamentales
Un îlot de fraîcheur efficace peut donc reposer sur quatre infrastructures principales :
15.1 Le parc
Il fournit espace, végétation et usages.
15.2 Le plan d’eau
Il apporte une réserve hydrique et peut participer aux échanges thermiques.
15.3 La canopée
Elle fournit l’ombre et participe à l’évapotranspiration.
15.4 Le sol perméable
Il assure une partie de l’infiltration et du stockage hydrique.
La combinaison est plus importante que chaque élément pris isolément.
16. L’ombre avant l’eau
Dans de nombreuses situations, le premier objectif d’un espace de refuge est de réduire le rayonnement reçu par les personnes.
Il faut donc rechercher :
arbres ;
pergolas ;
structures ombragées ;
bâtiments ;
végétation grimpante.
L’eau peut compléter cette stratégie.
Mais créer un plan d’eau très exposé au soleil sans ombrage ni stratégie hydrique peut produire un bénéfice limité.
17. Le rôle de la ventilation
Un espace frais doit également pouvoir échanger de l’air avec son environnement.
La ventilation peut :
évacuer de l’air chaud ;
redistribuer l’humidité ;
modifier les échanges convectifs ;
améliorer la sensation de confort.
Mais un vent fort peut également augmenter les pertes en eau de la végétation et réduire certains bénéfices liés à l’humidité.
La température, l’humidité, le rayonnement et le vent peuvent changer progressivement.
Ces gradients permettent de comprendre la portée réelle du refroidissement.
31. L’eau doit être disponible au bon moment
Une infrastructure végétale climatique peut être performante après une période humide puis beaucoup moins efficace après plusieurs semaines de sécheresse.
Cela signifie que le système doit être conçu autour de la disponibilité temporelle de l’eau.
Il faut donc prévoir :
récupération des pluies ;
infiltration ;
stockage ;
réutilisation lorsque réglementairement et sanitairement approprié ;
irrigation ciblée ;
priorisation des arbres ;
suivi de l’humidité du sol.
32. Une hiérarchie de gestion de l’eau
La stratégie peut suivre une logique :
éviter les pertes
↓
infiltrer
↓
stocker dans le sol
↓
stocker temporairement
↓
utiliser
↓
irriguer intelligemment
↓
éviter le gaspillage
L’eau destinée au rafraîchissement urbain doit être considérée comme une ressource stratégique.
33. La végétation comme infrastructure climatique, pas comme décoration
Cette distinction est essentielle.
Un arbre décoratif planté dans une petite fosse peut avoir une fonction paysagère.
Un réseau d’arbres disposant de sols continus, d’eau et d’espace peut devenir une infrastructure climatique.
La différence se situe dans la conception du système.
34. La ville comme réseau de refuges
Une stratégie urbaine complète pourrait chercher à construire un réseau :
forêt urbaine
↕
parc
↕
rue arborée
↕
jardin
↕
cour végétalisée
↕
place ombragée
↕
bâtiment refuge
La distance entre ces espaces devient alors un paramètre important.
La question n’est plus seulement :
« Où sont les parcs ? »
mais :
« Combien de temps un habitant doit-il marcher avant d’atteindre un espace thermiquement favorable ? »
35. Les populations vulnérables
Les îlots de fraîcheur prennent une importance particulière pour les personnes vulnérables à la chaleur.
Il faut donc croiser :
carte des températures ;
densité de population ;
âge ;
isolement ;
conditions sociales ;
accessibilité ;
équipements publics ;
localisation des logements.
La carte des îlots de fraîcheur devient alors également une carte de protection sanitaire et sociale.
36. Accessibilité et fraîcheur
Un espace frais qui n’est pas accessible ne remplit pas pleinement sa fonction sociale.
Il faut donc considérer :
accessibilité PMR ;
bancs ;
points d’eau ;
cheminements ;
sécurité ;
horaires ;
éclairage ;
proximité des transports.
Le confort thermique doit être associé au confort d’usage.
Les parkings constituent souvent des surfaces fortement minéralisées et exposées.
Ils représentent donc une opportunité importante de transformation.
Selon le contexte, on peut envisager :
désimperméabilisation ;
arbres ;
noues ;
revêtements perméables ;
ombrage ;
récupération des eaux pluviales ;
réduction de la surface minérale.
La transformation d’un parking peut parfois produire davantage de bénéfices climatiques qu’une plantation supplémentaire dans un parc déjà fortement végétalisé.
39. Les places publiques
Les grandes places minérales peuvent devenir des points chauds.
Une transformation climatique peut associer :
arbres de grande taille lorsque l’espace souterrain le permet ;
sols perméables ;
végétation basse ;
structures d’ombrage ;
eau ;
mobilier ;
ventilation.
Il faut cependant conserver les usages événementiels.
La place doit devenir multifonctionnelle plutôt que simplement végétalisée.
40. Cartographier les îlots de fraîcheur
Une carte stratégique peut croiser :
Carte thermique
température de l’air ;
température des surfaces.
Carte radiative
exposition solaire ;
ombre ;
température radiante.
Carte hydrique
sols ;
humidité ;
eau ;
potentiel d’infiltration.
Carte végétale
canopée ;
parcs ;
jardins ;
corridors.
Carte sociale
population ;
usages ;
vulnérabilités ;
équipements.
Le croisement permet d’identifier les zones prioritaires de création de fraîcheur.
41. Carte des déficits de fraîcheur
L’objectif n’est pas seulement de cartographier les espaces frais.
Il faut également cartographier les endroits qui en manquent.
On peut rechercher les secteurs présentant simultanément :
forte température ;
fort rayonnement ;
forte minéralisation ;
faible canopée ;
faible accessibilité à l’eau ;
forte fréquentation ;
populations vulnérables.
Ces zones deviennent prioritaires.
42. Carte des opportunités
À l’inverse, certaines zones disposent déjà de conditions favorables :
sol disponible ;
eau ;
espace ;
arbres existants ;
bâtiments publics ;
terrains à transformer.
Une carte des opportunités permet de rechercher les endroits où une intervention relativement simple peut produire une forte amélioration.
43. Un indicateur de fonctionnalité climatique
Il peut être utile de développer un indicateur combinant plusieurs dimensions.
On peut conceptualiser :
[ I_f=f(T,H,R,V,W,A) ]
avec :
(T) = température ;
(H) = humidité ;
(R) = rayonnement ;
(V) = vent ;
(W) = disponibilité hydrique ;
(A) = accessibilité.
Il ne s’agit pas d’une formule universelle.
Elle représente un cadre permettant de rappeler qu’un îlot de fraîcheur est multidimensionnel.
44. Mesurer avant et après intervention
Chaque opération peut devenir une expérience.
Avant :
mesurer → cartographier → caractériser.
Pendant :
installer → observer → ajuster.
Après :
mesurer → comparer → corriger.
Cette logique permet d’éviter les affirmations générales du type :
« Les arbres rafraîchissent la ville. »
La question devient :
« Dans quelles conditions, de combien, pendant combien de temps et à quelle échelle notre intervention modifie-t-elle réellement le microclimat ? »
45. Le jumeau numérique des îlots de fraîcheur
Les données peuvent être intégrées dans un modèle numérique.
Le jumeau numérique peut associer :
bâtiments ;
arbres ;
canopée ;
surfaces ;
sols ;
eau ;
topographie ;
météorologie ;
températures ;
humidité ;
vent ;
usages.
Il devient alors possible de comparer différents scénarios :
+100 arbres
versus
désimperméabilisation + arbres
versus
arbres + eau + sols perméables
versus
canopée + corridors de ventilation.
L’objectif n’est pas de remplacer le terrain, mais d’améliorer la conception.
46. Les scénarios 2030–2100
Les îlots de fraîcheur doivent être conçus pour le climat futur.
2030
identifier les points chauds ;
protéger les arbres existants ;
créer des refuges prioritaires ;
désimperméabiliser.
2050
développer les canopées ;
renforcer les sols ;
connecter les parcs ;
sécuriser l’eau.
2080
adapter les espèces ;
revoir les systèmes hydriques ;
anticiper les mortalités ;
déplacer certaines fonctions.
2100
La question devient celle de la capacité du réseau d’espaces frais à continuer à fournir ses fonctions dans un climat profondément différent.
47. Méthode Omakëya™ — Créer un réseau d’îlots de fraîcheur
Phase 1 — Diagnostiquer
Cartographier les températures.
Cartographier les températures de surface.
Cartographier le rayonnement.
Cartographier la canopée.
Cartographier les sols.
Cartographier l’eau.
Cartographier les vents.
Identifier les populations vulnérables.
Phase 2 — Prioriser
Identifier les zones chaudes.
Identifier les déficits d’ombre.
Identifier les déficits hydriques.
Identifier les espaces publics prioritaires.
Phase 3 — Concevoir
Créer des parcs.
Développer les canopées.
Désimperméabiliser.
Restaurer les sols.
Créer des mares et plans d’eau lorsque pertinents.
Développer les corridors.
Phase 4 — Connecter
Relier les espaces frais.
Relier les réseaux verts et bleus.
Relier les refuges aux équipements publics.
Phase 5 — Mesurer
Installer des capteurs.
Mesurer température et humidité.
Mesurer le confort thermique.
Comparer avant/après.
Adapter la stratégie.
48. Matrice de conception
Infrastructure
Ombre
Eau
Sol
Biodiversité
Confort
Résilience
Grand parc arboré
★★★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
Forêt urbaine
★★★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
Place arborée
★★★★★
★★★
★★★
★★★
★★★★★
★★★★
Jardin partagé
★★★
★★★★
★★★★★
★★★★
★★★★
★★★★★
Mare
★★
★★★★★
★★★
★★★★★
★★★
★★★★
Toiture végétale
★★
★★★★
★★★
★★★★
★★
★★★
Rue arborée
★★★★★
★★★
★★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
Cour végétalisée
★★★★
★★★★
★★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
Cette matrice est un outil de conception comparative et non un classement scientifique universel.
49. Les erreurs à éviter
49.1 Confondre température de surface et température de l’air
Une caméra thermique peut révéler des surfaces très chaudes sans indiquer directement la température ressentie par une personne.
49.2 Mesurer uniquement à midi
Le fonctionnement d’un espace évolue pendant toute la journée.
49.3 Oublier la nuit
La récupération nocturne constitue une composante importante de la réponse aux fortes chaleurs.
49.4 Planter sans eau
Une canopée future doit disposer d’un système racinaire et hydrique viable.
49.5 Créer des plans d’eau sans stratégie hydrique
L’eau doit être disponible et gérée durablement.
49.6 Mesurer uniquement la température
Le confort dépend également du rayonnement, du vent et de l’humidité.
49.7 Créer des îlots isolés
La connexion entre espaces augmente leur valeur territoriale.
49.8 Oublier les usages
Un espace frais inutilisable n’est pas un refuge efficace.
50. Principe fondamental
Un îlot de fraîcheur n’est pas un espace simplement plus vert. C’est un système microclimatique capable de réduire l’exposition thermique, de gérer l’eau, de produire de l’ombre, de maintenir des sols fonctionnels et d’offrir un meilleur confort aux habitants lorsque les conditions deviennent extrêmes.
51. La fraîcheur comme infrastructure territoriale
À l’échelle d’une ville, il ne faut plus penser :
un parc ici + quelques arbres là + une mare ailleurs.
Il faut penser :
un réseau climatique.
Les parcs deviennent des réservoirs.
Les arbres deviennent des générateurs d’ombre.
Les sols deviennent des réservoirs hydriques.
Les mares deviennent des éléments du système bleu.
Les rues deviennent des corridors.
Les places deviennent des refuges.
Les écoles deviennent des espaces protecteurs.
Les bâtiments publics deviennent des points d’accueil.
La fraîcheur devient alors une propriété émergente du territoire.
52. De l’îlot à la trame de fraîcheur
La notion d’îlot suggère un espace isolé.
La ville résiliente doit aller plus loin.
Elle doit construire une trame de fraîcheur.
Cette trame peut associer :
forêts urbaines
↓
parcs
↓
corridors arborés
↓
jardins
↓
mares
↓
rues végétalisées
↓
cours végétalisées
↓
refuges climatiques
La trame devient une infrastructure continue, même si elle n’est pas physiquement continue partout.
53. La fraîcheur comme droit urbain
Dans une ville confrontée à des épisodes de chaleur extrême, l’accès à des espaces thermiquement favorables devient progressivement une question d’aménagement.
Il ne devrait pas dépendre uniquement :
du quartier où l’on habite ;
de la possibilité d’avoir un jardin ;
de l’accès à la climatisation ;
de la possession d’un véhicule.
Une politique de fraîcheur doit rechercher une distribution équitable des capacités de protection thermique.
54. Construire une ville capable de refroidir naturellement
Les îlots de fraîcheur constituent l’une des applications les plus concrètes de l’agroclimatologie urbaine.
Ils démontrent qu’une ville peut modifier localement son environnement en travaillant sur :
la végétation ;
les sols ;
l’eau ;
le rayonnement ;
la ventilation ;
les matériaux ;
la géométrie ;
les usages.
Le principe essentiel est de ne pas rechercher une solution unique.
peuvent constituer une véritable infrastructure climatique.
La ville peut alors commencer à produire ses propres refuges thermiques.
Elle ne cherche plus seulement à supporter la chaleur.
Elle apprend à organiser son territoire pour mieux la gérer.
Créer de l’ombre. Maintenir l’eau. Restaurer les sols. Végétaliser. Connecter. Mesurer. Adapter.
C’est cette combinaison qui transforme progressivement une ville minérale en territoire capable de produire de la fraîcheur.
Transition — De la fraîcheur locale au climat urbain
L’îlot de fraîcheur constitue une première réponse à la chaleur.
Mais lorsqu’ils sont suffisamment nombreux, connectés et intégrés à la structure urbaine, ces espaces peuvent commencer à modifier les flux de chaleur, d’eau, d’air et de rayonnement à l’échelle du quartier.
La question suivante devient donc plus ambitieuse :
Comment concevoir un véritable réseau climatique urbain capable de gérer simultanément chaleur, eau, vent, humidité, ombre et biodiversité ?
Il faudra alors passer de la simple création d’îlots de fraîcheur à une approche plus globale :
La ville de demain ne pourra probablement pas être seulement une ville dans laquelle quelques espaces verts sont ajoutés entre les bâtiments, les routes et les parkings.
Elle devra devenir une ville végétale.
Cette expression ne désigne pas simplement une ville plus esthétique, plus fleurie ou plus verte. Elle désigne une transformation beaucoup plus profonde : considérer la végétation comme une infrastructure urbaine à part entière, au même titre que les réseaux d’eau, d’énergie, de transport ou d’assainissement.
Un arbre peut produire de l’ombre, intercepter les précipitations, favoriser l’infiltration, évapotranspirer, stocker du carbone, abriter des organismes vivants, réduire certaines contraintes thermiques et améliorer les conditions d’usage d’un espace public.
Une forêt urbaine peut constituer un véritable système climatique local.
Un jardin partagé peut devenir simultanément un espace alimentaire, social, pédagogique, biologique et hydrologique.
Une façade végétalisée peut modifier localement les échanges thermiques et protéger une enveloppe bâtie.
Une toiture végétale peut ralentir une partie des écoulements pluviaux, améliorer certaines performances thermiques et créer un habitat supplémentaire.
La question n’est donc plus :
Comment ajouter du végétal à la ville ?
Mais :
Comment organiser la végétation pour qu’elle participe au fonctionnement climatique, hydrologique, biologique, alimentaire et social de la ville ?
1. De la ville minérale à la ville végétale
La ville moderne a progressivement remplacé une partie importante des surfaces vivantes par des surfaces minérales.
Routes, parkings, trottoirs, bâtiments, places, réseaux et infrastructures ont permis le développement urbain, mais cette minéralisation a également modifié profondément les flux de chaleur et d’eau.
La pluie tombe désormais sur des surfaces qui ne peuvent plus l’absorber directement.
Le rayonnement solaire chauffe les matériaux.
La végétation est souvent confinée dans des espaces résiduels.
Les sols sont fragmentés, compactés ou totalement supprimés.
L’eau est rapidement collectée puis évacuée.
La ville devient alors dépendante de systèmes techniques destinés à compenser les fonctions autrefois assurées en partie par les sols, la végétation et les écosystèmes.
La ville végétale cherche à inverser cette logique.
Elle ne consiste pas à supprimer la ville minérale.
Elle consiste à réintroduire les fonctions biologiques là où elles peuvent réellement contribuer au fonctionnement urbain.
2. Le végétal comme infrastructure
Une infrastructure est généralement définie par la fonction qu’elle assure.
Un réseau d’eau transporte et distribue l’eau.
Un réseau électrique transporte l’énergie.
Une route permet les déplacements.
Une infrastructure végétale peut également assurer plusieurs fonctions simultanées :
ombrage ;
évapotranspiration ;
interception des pluies ;
ralentissement du ruissellement ;
infiltration ;
stockage de carbone ;
production de biomasse ;
habitat ;
continuité écologique ;
production alimentaire ;
amélioration du confort extérieur ;
protection contre le vent ;
amélioration paysagère ;
création d’espaces sociaux ;
amélioration de certaines conditions microclimatiques.
La différence fondamentale est qu’une infrastructure végétale continue de fonctionner biologiquement et d’évoluer dans le temps.
Elle grandit.
Elle se reproduit.
Elle vieillit.
Elle se régénère.
Elle peut mourir.
Elle doit donc être conçue comme une infrastructure dynamique.
3. L’arbre urbain comme machine climatique
L’arbre est probablement l’un des éléments les plus puissants de la ville végétale.
Mais il faut éviter de réduire son rôle à celui d’un simple producteur d’ombre.
Un arbre agit simultanément sur plusieurs flux.
3.1 Le rayonnement
Le feuillage intercepte une partie du rayonnement solaire.
L’effet produit dépend :
de la hauteur ;
de la densité du feuillage ;
de la saison ;
de l’orientation ;
de la structure de la couronne ;
de la position du soleil ;
de la surface ombragée.
Un arbre caduc peut ainsi fournir une protection solaire importante pendant la saison chaude tout en laissant davantage de rayonnement atteindre les bâtiments en hiver.
3.2 L’eau
Une partie des précipitations est interceptée par le feuillage.
L’eau peut ensuite :
s’évaporer ;
ruisseler le long des branches et du tronc ;
atteindre progressivement le sol.
L’arbre modifie donc la dynamique temporelle de la pluie.
3.3 L’évapotranspiration
Lorsque l’eau est disponible, l’évapotranspiration permet de transférer une partie de l’énergie du système vers l’atmosphère sous forme de chaleur latente.
Mais ce mécanisme possède une condition essentielle :
Le rafraîchissement végétal dépend de la disponibilité en eau.
Un arbre fortement stressé par la sécheresse ne possède pas les mêmes capacités de fonctionnement qu’un arbre correctement alimenté.
La stratégie urbaine doit donc associer :
arbre + sol + eau + volume racinaire + infiltration + protection du sol.
4. Planter un arbre ne suffit pas
L’une des erreurs classiques consiste à considérer la plantation comme l’objectif final.
En réalité, planter n’est que le début.
Il faut assurer :
un volume de sol suffisant ;
une bonne structure du sol ;
une disponibilité en eau ;
une alimentation minérale adaptée ;
une protection contre le compactage ;
une compatibilité avec les réseaux ;
une distance suffisante par rapport aux bâtiments ;
un espace pour le développement de la couronne ;
un espace pour les racines ;
une gestion adaptée à l’âge de l’arbre ;
une diversité suffisante.
Un arbre urbain peut être biologiquement vivant mais fonctionner très mal si son système racinaire est enfermé dans un volume minuscule.
La conception doit donc porter davantage sur l’environnement de l’arbre que sur l’arbre lui-même.
5. Le sol urbain comme infrastructure racinaire
La ville végétale commence sous terre.
Un arbre ne peut pas être durablement séparé de son sol.
Il faut donc cartographier :
les volumes de sol disponibles ;
les sols artificialisés ;
les sols compactés ;
les sols dégradés ;
les sols fertiles ;
les zones d’infiltration ;
les réseaux enterrés ;
les continuités racinaires possibles.
L’objectif n’est pas simplement de multiplier les fosses de plantation.
Il est de créer une infrastructure pédologique continue.
Lorsque plusieurs arbres peuvent partager un volume de sol suffisamment important, leurs possibilités de développement augmentent considérablement.
La ville végétale doit donc penser simultanément :
surface visible + volume souterrain.
6. Les arbres en alignement
Les arbres d’alignement constituent l’une des formes les plus classiques de végétalisation urbaine.
Ils peuvent transformer profondément une rue.
Ils peuvent :
créer une voûte végétale ;
ombrager les trottoirs ;
réduire l’exposition solaire directe ;
améliorer l’expérience piétonne ;
structurer les perspectives ;
participer à la continuité écologique ;
modifier localement les conditions thermiques.
Mais un alignement uniforme présente également une vulnérabilité.
Si toutes les plantations appartiennent à une seule espèce, une maladie, un ravageur ou une évolution climatique défavorable peut affecter une grande partie du système.
La diversité devient donc une stratégie de résilience.
7. La diversité des arbres urbains
La diversité ne signifie pas simplement multiplier les espèces au hasard.
Il faut rechercher une diversité :
spécifique ;
génétique ;
fonctionnelle ;
architecturale ;
phénologique ;
hydrique ;
climatique.
Deux espèces différentes peuvent remplir une fonction très similaire.
À l’inverse, plusieurs espèces peuvent produire des fonctions complémentaires.
Une stratégie robuste cherchera donc à diversifier les fonctions critiques :
ombrage ;
résistance à la sécheresse ;
habitat ;
floraison ;
production de fruits ;
structure verticale ;
stockage de biomasse ;
adaptation aux sols urbains.
La ville végétale doit ainsi éviter de remplacer une monoculture minérale par une monoculture végétale.
8. Les forêts urbaines
La forêt urbaine représente un changement d’échelle.
Elle ne correspond pas nécessairement à une forêt naturelle implantée au milieu de la ville.
Elle peut prendre de nombreuses formes :
grands boisements ;
parcs arborés ;
friches évolutives ;
bosquets ;
anciennes emprises industrielles renaturées ;
corridors boisés ;
grands jardins ;
ensembles d’arbres connectés.
L’intérêt principal est de créer une masse végétale suffisamment importante pour générer des interactions entre végétation, sol, eau et atmosphère.
Une forêt urbaine peut également fournir une continuité entre plusieurs espaces végétalisés isolés.
9. La forêt urbaine comme système vertical
Une forêt n’est pas simplement une collection d’arbres.
Elle possède plusieurs strates :
canopée ;
arbres intermédiaires ;
arbustes ;
herbacées ;
couvre-sol ;
litière ;
bois mort ;
système racinaire ;
organismes du sol.
Cette organisation augmente la complexité biologique.
Elle crée également plusieurs niveaux d’habitat.
Une ville végétale mature doit donc éviter de transformer tous ses espaces verts en pelouses uniformes.
La pelouse peut avoir une fonction.
Mais elle ne doit pas devenir le modèle universel de l’espace vert urbain.
10. Les îlots boisés et les micro-forêts
Tous les territoires urbains ne disposent pas de plusieurs hectares disponibles.
La logique de forêt urbaine peut cependant être déclinée à différentes échelles :
petit bosquet ;
îlot arboré ;
jardin forestier ;
corridor boisé ;
parc ;
forêt périurbaine.
La question essentielle devient alors celle de la connectivité.
Un petit espace végétal isolé n’a pas la même fonction qu’un petit espace relié à plusieurs autres.
11. Les corridors végétaux
Les corridors végétaux permettent de relier différents espaces.
Ils peuvent suivre :
les rues ;
les berges ;
les voies ferrées ;
les anciens chemins ;
les vallées ;
les parcs ;
les jardins ;
les infrastructures hydrauliques.
Ils peuvent également fonctionner comme corridors climatiques, biologiques ou paysagers.
Un corridor efficace n’est pas forcément une bande verte continue.
Il peut être constitué de :
réservoirs + corridors + relais + refuges.
12. Les jardins partagés
Le jardin partagé introduit une autre dimension dans la ville végétale : la fonction sociale.
Il peut associer :
production alimentaire ;
biodiversité ;
compostage ;
récupération de l’eau ;
transmission des connaissances ;
lien social ;
pédagogie ;
activité physique ;
expérimentation.
Le jardin partagé devient alors une petite infrastructure agroécologique.
Sa valeur ne se mesure pas uniquement en kilogrammes de légumes produits.
Elle se mesure aussi par les fonctions sociales, biologiques, hydrologiques et pédagogiques qu’il remplit.
13. Le jardin partagé comme laboratoire urbain
Un jardin partagé peut devenir un véritable laboratoire.
On peut y observer :
les températures ;
l’humidité du sol ;
les besoins hydriques ;
les espèces ;
les rendements ;
les pollinisateurs ;
les périodes de floraison ;
les effets du paillage ;
les effets de l’ombrage ;
les effets des différents modes d’irrigation.
Ces espaces peuvent donc participer à la production de données locales.
Ils deviennent des stations d’observation agroclimatique citoyennes.
14. Les jardins nourriciers
La ville végétale peut également devenir partiellement productive.
Les espaces concernés peuvent inclure :
jardins partagés ;
vergers urbains ;
potagers ;
petits fruits ;
plantes aromatiques ;
plantes pérennes ;
jardins-forêts ;
cultures sur certaines toitures ;
espaces agricoles périurbains.
L’objectif n’est pas nécessairement l’autonomie alimentaire totale.
Il peut s’agir de créer une redondance alimentaire locale.
Plusieurs sources complémentaires diminuent la dépendance à un système unique.
15. Les façades végétalisées
Les façades représentent une surface considérable dans les villes.
Elles peuvent être végétalisées selon plusieurs systèmes.
Végétation grimpante
Les plantes peuvent utiliser :
treillages ;
câbles ;
structures verticales ;
pergolas ;
dispositifs d’accrochage.
Systèmes de façade plantée
Ils peuvent intégrer :
substrat ;
irrigation ;
modules ;
supports ;
végétation spécialisée.
Ces systèmes sont cependant très différents en termes de coûts, d’entretien, de consommation d’eau et de durabilité.
Il faut donc éviter de parler de « façade végétalisée » comme s’il s’agissait d’une technologie unique.
16. La façade végétale comme interface climatique
Une façade végétalisée constitue une interface entre :
atmosphère ↔ végétation ↔ bâtiment.
Elle peut modifier :
l’exposition solaire ;
les échanges thermiques ;
la vitesse locale de l’air ;
les conditions de surface ;
l’humidité locale ;
la perception du confort.
Mais son efficacité dépend fortement :
de l’orientation ;
de l’espèce ;
de la disponibilité en eau ;
du substrat ;
de la ventilation ;
de la structure du bâtiment ;
de l’entretien.
La végétalisation verticale ne doit donc pas être utilisée comme solution universelle.
17. Les toitures végétales
Les toitures constituent une autre grande surface potentiellement végétalisable.
Elles peuvent être :
extensives ;
semi-intensives ;
intensives ;
productives ;
biodiversifiées.
Le choix dépend de la structure du bâtiment, de la profondeur de substrat, de la capacité de charge, de l’entretien et des objectifs.
Une toiture végétale peut notamment :
protéger partiellement la membrane ;
créer un habitat ;
retenir une partie des précipitations ;
modifier les échanges thermiques ;
participer au paysage ;
créer des espaces productifs dans certains cas.
18. Toiture végétale et gestion des pluies
La toiture végétalisée ne supprime pas la pluie.
Elle peut modifier sa dynamique.
Une partie de l’eau peut être :
temporairement stockée dans le substrat ;
utilisée par la végétation ;
évaporée ;
retardée avant évacuation.
L’effet dépend notamment :
de l’épaisseur du substrat ;
de son état hydrique ;
de la végétation ;
de la saison ;
de l’intensité de la pluie ;
de la configuration de la toiture.
Il faut donc raisonner en hydrologie dynamique, et non en simple volume théorique de rétention.
19. La ville végétale et le cycle de l’eau
Les cinq grandes infrastructures végétales étudiées ici peuvent participer au cycle urbain de l’eau :
La ville devient une partie du réseau écologique régional.
45. Le réseau vert et bleu
La ville végétale doit également être associée au réseau hydrologique.
Le réseau vert comprend :
arbres ;
haies ;
parcs ;
jardins ;
forêts ;
corridors.
Le réseau bleu comprend :
rivières ;
mares ;
noues ;
zones humides ;
bassins ;
fossés ;
canaux.
Leur association crée une infrastructure verte et bleue multifonctionnelle.
46. Le réseau vert, bleu et alimentaire
À cette infrastructure peut être ajoutée une troisième dimension :
le réseau alimentaire.
Il peut relier :
jardins partagés ;
vergers ;
fermes urbaines ;
fermes périurbaines ;
marchés ;
composteurs ;
plateformes de distribution locale.
La ville végétale devient alors progressivement une ville capable de produire une partie de ses ressources biologiques.
47. La ville végétale comme métabolisme
Nous retrouvons ici le concept développé dans les premiers chapitres du tome.
Une ville végétale possède des flux :
Entrées
eau ;
énergie ;
matière organique ;
plantes ;
graines ;
matériaux.
Transformation
croissance ;
production alimentaire ;
évapotranspiration ;
compostage ;
infiltration ;
stockage.
Stocks
biomasse ;
eau ;
carbone ;
sol organique ;
graines ;
biodiversité.
Sorties
récoltes ;
biomasse ;
déchets ;
chaleur ;
eau ;
matières exportées.
La végétalisation devient alors une composante du métabolisme territorial.
48. Le jumeau numérique de la ville végétale
À mesure que les données deviennent disponibles, il devient possible de construire un modèle numérique du système végétal.
Le jumeau numérique peut intégrer :
cartographie des arbres ;
âge ;
espèce ;
état sanitaire ;
hauteur ;
diamètre ;
volume de couronne ;
sol ;
humidité ;
température ;
données météorologiques ;
hydrologie ;
occupation du sol ;
scénarios climatiques.
Il peut permettre de simuler :
croissance ;
ombrage ;
besoins hydriques ;
mortalité potentielle ;
évolution de la canopée ;
corridors ;
priorités de plantation.
49. L’intelligence artificielle au service de la ville végétale
L’intelligence artificielle peut contribuer à :
détecter les arbres en stress hydrique ;
analyser des images aériennes ;
détecter certaines maladies ;
estimer la couverture végétale ;
identifier les îlots de chaleur ;
optimiser l’irrigation ;
simuler différents scénarios ;
prioriser les plantations ;
suivre l’évolution des espaces végétalisés.
Mais l’IA ne doit pas remplacer l’observation de terrain.
Elle doit devenir un outil d’aide à la décision intégré au diagnostic écologique, climatique et hydrologique.
50. Concevoir la ville végétale jusqu’en 2100
La ville végétale doit être pensée comme une infrastructure évolutive.
Horizon 2030
planter ;
désimperméabiliser ;
identifier les îlots de chaleur ;
protéger les arbres existants ;
créer les premiers corridors.
Horizon 2050
développer les forêts urbaines ;
connecter les espaces ;
adapter les espèces ;
renforcer les infrastructures hydrologiques ;
développer les refuges climatiques.
Horizon 2080
gérer les migrations climatiques des espèces ;
renouveler certaines populations végétales ;
adapter les structures urbaines ;
maintenir les continuités écologiques.
Horizon 2100
La question devient celle de la capacité du système à continuer à fonctionner malgré des conditions climatiques différentes de celles du XXIᵉ siècle actuel.
51. Méthode Omakëya™ — Concevoir une ville végétale
La méthode peut être structurée en 20 étapes.
Étape
Action
1
Cartographier la ville
2
Identifier les îlots de chaleur
3
Cartographier les sols
4
Cartographier l’eau
5
Cartographier la végétation existante
6
Identifier les arbres remarquables
7
Cartographier les habitats
8
Identifier les corridors
9
Cartographier les déficits d’ombre
10
Identifier les populations vulnérables
11
Identifier les surfaces désimperméabilisables
12
Identifier les espaces publics prioritaires
13
Définir les espèces et fonctions
14
Concevoir le réseau végétal
15
Concevoir le réseau hydrologique associé
16
Concevoir les sols
17
Définir les jardins et espaces productifs
18
Définir les indicateurs
19
Construire le scénario 2030–2100
20
Mettre en place le suivi adaptatif
52. Matrice de la ville végétale
Infrastructure
Climat
Eau
Biodiversité
Alimentation
Social
Résilience
Arbres urbains
★★★★★
★★★
★★★★
★★
★★★★★
★★★★★
Forêts urbaines
★★★★★
★★★★
★★★★★
★★
★★★★
★★★★★
Jardins partagés
★★★
★★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
Façades végétales
★★★
★★
★★★
★
★★★
★★★
Toitures végétales
★★★
★★★★
★★★★
★★
★★
★★★★
Haies
★★★★
★★★
★★★★★
★★★
★★★
★★★★★
Noues végétalisées
★★★
★★★★★
★★★★
★
★★★
★★★★★
Vergers urbains
★★★★
★★★
★★★★
★★★★★
★★★★★
★★★★★
Cette matrice ne constitue pas une notation scientifique universelle. Elle sert à visualiser la multifonctionnalité relative des différentes infrastructures.
53. Les erreurs à éviter
Erreur 1 — Planter sans sol
Un arbre a besoin d’un volume racinaire fonctionnel.
Erreur 2 — Planter sans eau
Le végétal ne peut pas fournir durablement des fonctions climatiques sans ressource hydrique suffisante.
Erreur 3 — Utiliser une seule espèce
La monoculture augmente certains risques systémiques.
Erreur 4 — Végétaliser sans penser au futur
Une plantation doit être compatible avec sa trajectoire climatique.
Erreur 5 — Confondre surface verte et fonctionnalité
Un hectare de végétation n’a pas automatiquement la même valeur écologique ou climatique qu’un autre hectare.
Erreur 6 — Oublier les racines
L’infrastructure végétale possède une partie invisible.
Erreur 7 — Oublier l’entretien
Une infrastructure vivante nécessite une stratégie de maintenance.
Erreur 8 — Planter partout
Certaines fonctions urbaines nécessitent des espaces libres.
Erreur 9 — Créer une végétation trop uniforme
La diversité augmente la capacité d’adaptation.
Erreur 10 — Oublier l’eau
Le climat végétal est indissociable du système hydrologique.
54. Principe fondamental
Une ville végétale n’est pas une ville décorée de plantes. C’est une ville dans laquelle la végétation, les sols, l’eau, les bâtiments et les espaces publics sont organisés comme une infrastructure climatique, hydrologique, écologique, alimentaire et sociale.
55. La ville comme forêt habitée
La Vision Omakëya™ pousse cette idée encore plus loin.
Il ne s’agit pas de transformer littéralement toutes les villes en forêts.
Il s’agit de comprendre certaines propriétés fondamentales du vivant :
diversité ;
stratification ;
complémentarité ;
stockage ;
circulation ;
régénération ;
adaptation ;
connexion.
La ville peut alors devenir une sorte de mosaïque d’écosystèmes habités.
Une rue peut devenir un corridor.
Une place peut devenir un refuge climatique.
Un parking peut devenir une infrastructure hydrologique.
Une toiture peut devenir un habitat.
Une façade peut devenir une interface climatique.
Un jardin peut devenir une petite ferme.
Un parc peut devenir un réservoir biologique.
Une forêt urbaine peut devenir une infrastructure climatique majeure.
56. Passer de la ville verte à la ville vivante
La ville végétale représente une évolution importante du concept d’espace vert.
La question n’est plus seulement :
combien d’arbres avons-nous ?
Elle devient :
quelles fonctions ces arbres assurent-ils ?
La question n’est plus seulement :
combien d’hectares sont végétalisés ?
Elle devient :
comment ces espaces sont-ils connectés ?
La question n’est plus seulement :
quelle espèce planter ?
Elle devient :
quelle communauté végétale pourra fonctionner dans les conditions climatiques futures ?
Et surtout, la ville végétale ne peut pas être séparée des autres infrastructures.
Elle doit être reliée :
aux sols ;
à l’eau ;
aux bâtiments ;
aux mobilités ;
à l’énergie ;
à l’agriculture ;
à la biodiversité ;
aux habitants.
C’est cette intégration qui permet de passer d’une simple politique de végétalisation à une véritable ingénierie végétale territoriale.
La ville du XXIᵉ siècle devra probablement apprendre à fonctionner non pas malgré le vivant, mais avec lui.
Protéger les arbres existants. Restaurer les sols. Ralentir l’eau. Créer de l’ombre. Connecter les habitats. Produire localement. Diversifier les végétaux. Mesurer. Adapter. Régénérer.
C’est ainsi que la ville peut commencer à devenir une véritable infrastructure écologique.
Transition — De la ville végétale au territoire vivant
La ville ne constitue cependant qu’une partie du territoire.
Autour d’elle existent des villages, des terres agricoles, des vergers, des forêts, des rivières, des zones humides, des friches, des infrastructures de transport et des espaces naturels.
Les arbres urbains doivent pouvoir rejoindre les corridors périurbains.
Les jardins doivent pouvoir dialoguer avec l’agriculture.
Les rivières doivent traverser les villes sans perdre leur continuité écologique.
Les forêts urbaines doivent pouvoir s’inscrire dans les réseaux forestiers régionaux.
Les infrastructures vertes et bleues doivent dépasser les limites communales.
Le prochain niveau de réflexion consiste donc à passer :
de la ville végétale
à
la ville connectée au territoire vivant.
La question devient alors :
Comment organiser les paysages agricoles, forestiers, urbains et naturels pour former une seule infrastructure écologique, climatique, hydrologique et alimentaire à l’échelle du territoire ?
Orientation, ventilation naturelle, ombrage, inertie et matériaux
L’urbanisme bioclimatique part d’un principe simple :
Avant de corriger artificiellement un climat, cherchons d’abord à concevoir avec lui.
Un bâtiment n’est jamais indépendant de son environnement.
Il reçoit :
du rayonnement solaire ;
du vent ;
de la chaleur ;
de l’humidité ;
de la pluie ;
du froid ;
des variations saisonnières.
Il échange également avec :
le sol ;
la végétation ;
les bâtiments voisins ;
les surfaces minérales ;
l’air extérieur ;
l’eau.
L’implantation d’un bâtiment peut donc déterminer une partie importante de ses besoins futurs en chauffage et en refroidissement.
Deux bâtiments identiques, placés sur deux parcelles différentes, peuvent avoir des comportements thermiques très différents.
L’urbanisme bioclimatique consiste précisément à utiliser cette relation entre forme bâtie et environnement physique pour réduire les besoins énergétiques et améliorer le confort.
Il ne s’agit pas simplement de construire des bâtiments « écologiques ».
Il s’agit de concevoir des bâtiments adaptés à leur climat, à leur orientation, à leur site et à leur évolution future.
1. Le bâtiment comme machine climatique passive
Un bâtiment peut être considéré comme une machine climatique passive.
Il peut :
capter du rayonnement ;
stocker de la chaleur ;
limiter les pertes ;
créer de l’ombre ;
favoriser la ventilation ;
protéger du vent ;
contrôler l’humidité ;
exploiter les différences de température.
Cette approche réduit le recours aux équipements mécaniques.
équipements → consommation énergétique → correction permanente des défauts du bâtiment.
2. L’orientation
L’orientation constitue l’un des premiers choix bioclimatiques.
Elle détermine notamment :
exposition solaire ;
ombrage ;
apports thermiques ;
éblouissement ;
ventilation ;
exposition aux vents dominants.
L’orientation doit être étudiée en fonction du climat local et non selon une règle universelle.
Dans l’hémisphère Nord, une exposition favorable aux apports solaires hivernaux peut être intéressante, mais elle doit être associée à une protection solaire estivale.
L’objectif est donc différent selon la saison :
hiver → capter
été → protéger
Cette inversion saisonnière constitue l’un des principes fondamentaux du bioclimatisme.
3. Le soleil comme ressource
Le rayonnement solaire constitue simultanément :
une source de lumière ;
une source de chaleur ;
une source d’énergie ;
un facteur de surchauffe.
Le même soleil peut donc être :
utile en hiver
et
problématique en été.
Une conception bioclimatique cherche à exploiter cette dualité.
Il faut analyser :
trajectoire solaire ;
hauteur du soleil ;
orientation des façades ;
saison ;
heure ;
ombres portées ;
vitrages ;
végétation.
4. L’étude solaire
Une étude solaire doit idéalement être réalisée avant l’implantation définitive.
Elle peut intégrer :
relief ;
bâtiments voisins ;
arbres ;
murs ;
clôtures ;
obstacles ;
hauteur du bâtiment ;
saison.
Une ombre n’est pas fixe.
Elle se déplace :
au cours de la journée ;
selon les saisons ;
avec la hauteur du soleil.
L’analyse doit donc être dynamique.
5. L’ombrage
L’ombrage est l’un des moyens les plus efficaces de réduire les apports solaires directs.
Il peut être produit par :
débords de toiture ;
auvents ;
brise-soleil ;
pergolas ;
arbres ;
haies ;
bâtiments voisins ;
structures mobiles.
L’ombrage végétal présente une particularité importante :
L’idéal n’est pas nécessairement d’avoir le maximum d’ombre.
Il faut rechercher :
la bonne ombre au bon moment.
Un arbre caduc peut fournir :
ombre en été
tout en laissant davantage passer le rayonnement solaire :
en hiver.
L’urbanisme bioclimatique exploite ainsi la temporalité du vivant.
La végétation devient une infrastructure solaire dynamique.
7. Les protections solaires horizontales et verticales
La forme de la protection solaire doit être adaptée à l’orientation.
Une protection horizontale peut être particulièrement efficace sur certaines façades recevant un soleil haut.
Une protection verticale peut être pertinente lorsque le rayonnement arrive avec une composante latérale importante.
Il faut donc éviter les solutions standardisées.
La protection solaire doit être étudiée selon :
latitude ;
orientation ;
saison ;
hauteur solaire ;
fonctionnement du bâtiment.
8. La ventilation naturelle
L’air constitue une ressource climatique.
Une ventilation correctement conçue peut permettre :
évacuation de chaleur ;
renouvellement d’air ;
réduction de la température intérieure ;
évacuation d’humidité.
Elle peut fonctionner grâce à :
vent ;
différence de pression ;
différence de température ;
effet de tirage thermique.
Le bâtiment devient alors une structure capable d’utiliser les forces naturelles disponibles.
9. La ventilation traversante
La ventilation traversante consiste à créer une circulation d’air entre plusieurs façades.
Elle nécessite notamment :
des ouvertures correctement positionnées ;
un cheminement intérieur de l’air ;
une différence de pression suffisante ;
une possibilité d’évacuation.
Un bâtiment avec deux façades opposées ouvertes peut bénéficier d’une ventilation plus efficace qu’un bâtiment ne disposant que d’une seule façade ventilée.
Mais la configuration réelle dépend du vent et de la géométrie urbaine.
10. L’effet de tirage thermique
L’air chaud tend à monter.
Cette propriété peut être utilisée pour favoriser la ventilation naturelle.
Un bâtiment peut intégrer :
atrium ;
cage d’escalier ;
cheminée solaire ;
ouverture haute ;
ouverture basse.
L’air chauffé s’élève et peut favoriser l’évacuation de chaleur par le haut.
Le système peut donc exploiter une différence de densité entre air chaud et air plus froid.
11. Ventilation nocturne
La ventilation nocturne constitue une stratégie particulièrement intéressante lors des périodes chaudes.
Lorsque l’air extérieur devient plus frais que les éléments intérieurs, l’ouverture des bâtiments peut permettre de :
refroidir l’air intérieur ;
refroidir les parois ;
recharger l’inertie thermique.
Le bâtiment peut ainsi préparer la journée suivante.
La stratégie devient :
jour → protéger
nuit → ventiler et évacuer la chaleur.
12. Ventilation et qualité de l’air
La ventilation naturelle ne doit cependant pas être considérée indépendamment de la qualité de l’air.
Il faut tenir compte :
pollution extérieure ;
pollen ;
fumées ;
humidité ;
bruit ;
sécurité ;
qualité de l’air intérieur.
Dans certaines situations, la ventilation mécanique reste nécessaire.
L’objectif n’est pas de supprimer les systèmes techniques mais de réduire leur sollicitation lorsque les conditions naturelles sont favorables.
13. Le vent comme ressource et comme risque
Le vent possède deux fonctions opposées.
Il peut :
refroidir et ventiler
mais également :
augmenter les pertes thermiques et créer de l’inconfort.
Le bâtiment doit donc être protégé ou exposé selon la saison.
L’implantation peut utiliser :
relief ;
arbres ;
haies ;
bâtiments ;
murs ;
écrans.
Mais un écran totalement imperméable peut créer des turbulences.
Une protection semi-perméable peut parfois produire une transition plus progressive.
14. L’implantation des bâtiments
Le bâtiment doit être positionné en fonction :
du soleil ;
du vent ;
du relief ;
de l’eau ;
de la végétation ;
des bâtiments existants.
L’implantation ne doit donc pas être décidée uniquement par :
forme de la parcelle + voirie + densité.
Il faut également considérer :
climat + énergie + hydrologie + écologie.
15. La densité urbaine
La densité peut produire des effets contradictoires.
Elle peut :
réduire certaines distances ;
mutualiser des infrastructures ;
limiter l’étalement urbain.
Mais une densité mal conçue peut également :
réduire la ventilation ;
augmenter les températures ;
limiter l’accès au soleil ;
augmenter certaines surfaces minérales.
Il n’existe donc pas de densité universellement optimale.
Il faut rechercher une densité compatible avec le climat local et les fonctions urbaines.
16. L’inertie thermique
L’inertie permet à un matériau ou à une structure d’absorber et de restituer de l’énergie thermique.
On peut représenter simplement une variation thermique par :
[ Q=mc\Delta T ]
avec :
(Q) = énergie thermique ;
(m) = masse ;
(c) = capacité thermique massique ;
(\Delta T) = variation de température.
Plus une masse thermique importante est disponible, plus elle peut absorber une quantité importante d’énergie pour une variation donnée de température.
17. La masse thermique du bâtiment
Les matériaux lourds peuvent contribuer à l’inertie :
pierre ;
béton ;
terre crue ;
brique ;
certains sols ;
structures massives.
Mais l’inertie n’est utile que si elle est correctement couplée au fonctionnement climatique du bâtiment.
Une masse thermique qui absorbe de la chaleur pendant la journée doit pouvoir la restituer ou être refroidie lorsque les conditions deviennent favorables.
18. L’inertie nocturne
Le principe peut être particulièrement efficace lorsqu’il existe un écart entre :
température diurne élevée
et
température nocturne plus basse.
Le bâtiment accumule une partie de la chaleur pendant la journée puis la restitue lorsque l’air extérieur devient plus frais.
La ventilation nocturne permet alors de retirer cette chaleur.
On obtient :
masse thermique + ventilation nocturne = stockage puis évacuation de chaleur.
19. L’inertie et le changement climatique
L’inertie doit être étudiée avec les climats futurs.
Une solution conçue pour un climat où les nuits sont fraîches peut devenir moins efficace si les températures nocturnes augmentent fortement.
Le bâtiment doit donc être testé lors de :
canicules ;
nuits chaudes ;
périodes prolongées de chaleur.
La résilience thermique ne dépend pas uniquement de l’inertie.
Elle dépend de son association avec :
ombrage ;
ventilation ;
isolation ;
évaporation ;
végétation.
20. Isolation et inertie : deux fonctions différentes
L’isolation et l’inertie sont souvent confondues.
L’isolation cherche principalement à réduire les transferts thermiques.
L’inertie cherche principalement à absorber et décaler les variations thermiques.
Un bâtiment peut donc posséder :
beaucoup d’isolation ;
beaucoup d’inertie ;
les deux ;
ou une combinaison différente selon le climat.
Il faut concevoir ces fonctions ensemble.
21. Les matériaux
Le matériau n’est pas uniquement une question d’esthétique.
Il possède des propriétés :
thermiques ;
hydriques ;
mécaniques ;
acoustiques ;
environnementales ;
biologiques ;
de durabilité.
Il faut notamment considérer :
conductivité thermique ;
capacité thermique ;
densité ;
diffusivité ;
comportement à l’humidité ;
résistance au feu ;
durabilité.
22. Les matériaux biosourcés
Certains matériaux biosourcés peuvent présenter des propriétés intéressantes :
bois ;
fibres végétales ;
chanvre ;
paille ;
liège ;
terre selon les applications.
Leur intérêt doit être évalué dans le contexte réel :
disponibilité ;
transport ;
humidité ;
durabilité ;
entretien ;
fin de vie ;
disponibilité des compétences.
Un matériau n’est pas « écologique » uniquement parce qu’il est naturel.
Il faut analyser son cycle de vie complet.
23. La terre comme matériau climatique
La terre possède une capacité particulière à participer à la régulation hygrothermique de certains bâtiments.
Selon sa mise en œuvre, elle peut contribuer à :
inertie ;
régulation de l’humidité ;
confort intérieur.
Elle constitue un exemple intéressant d’interaction entre :
matériau + climat + humidité + masse thermique.
24. Le bois
Le bois peut contribuer à :
structure ;
enveloppe ;
isolation selon les systèmes ;
stockage temporaire de carbone ;
légèreté constructive.
Mais son comportement dépend fortement :
de l’essence ;
de l’humidité ;
de la conception ;
de la protection ;
de l’entretien.
Le choix doit donc rester fonctionnel.
25. Les matériaux minéraux
Pierre, terre cuite et béton peuvent contribuer à l’inertie.
Mais leur fabrication peut également présenter des impacts importants.
Il faut donc arbitrer entre :
performance en fonctionnement
et
impacts de construction.
Une stratégie climatique réellement complète doit intégrer les deux.
Cette représentation permet de rappeler que le bâtiment possède une histoire énergétique qui commence avant sa construction et se poursuit après son utilisation.
27. Les matériaux et l’eau
Les matériaux interagissent également avec l’eau.
Il faut analyser :
absorption ;
évaporation ;
drainage ;
condensation ;
capillarité ;
résistance à l’humidité.
Le comportement hygrothermique est particulièrement important dans les bâtiments fortement isolés.
Le confort ne dépend pas uniquement de la température.
Il dépend également de l’humidité et des mouvements d’air.
28. Les couleurs et surfaces
Les surfaces extérieures peuvent modifier l’absorption du rayonnement solaire.
Il faut considérer :
couleur ;
albédo ;
rugosité ;
orientation ;
ombrage.
Mais comme pour l’urbanisme climatique, il faut éviter de réduire toute la stratégie à l’albédo.
Une surface claire ne remplace pas :
l’ombre ;
la ventilation ;
la végétation ;
la gestion de l’eau.
29. Le bâtiment et la végétation
Le bâtiment peut être intégré à une infrastructure végétale.
On peut utiliser :
arbres ;
pergolas végétales ;
haies ;
plantes grimpantes ;
jardins ;
toitures végétalisées.
La végétation peut modifier :
rayonnement ;
vent ;
humidité ;
température de surface.
Mais elle nécessite également :
eau ;
sol ;
entretien ;
espace racinaire.
Il faut donc la concevoir comme un système vivant, pas comme un revêtement.
30. Les arbres autour des bâtiments
Un arbre correctement positionné peut :
protéger une façade du rayonnement ;
créer une zone ombragée ;
réduire la température de certaines surfaces ;
améliorer le confort extérieur.
Mais sa position doit être étudiée.
Un arbre peut également :
réduire des apports solaires hivernaux ;
gêner la ventilation ;
entrer en concurrence avec des infrastructures ;
présenter un risque en cas de sécheresse ou de tempête.
Le choix doit donc être :
espèce + position + taille future + climat futur.
31. Les espaces intermédiaires
Entre intérieur et extérieur, les espaces intermédiaires peuvent jouer un rôle climatique important :
vérandas ;
patios ;
loggias ;
galeries ;
cours intérieures ;
pergolas ;
jardins d’hiver.
Ils permettent de créer des zones tampons.
Ces espaces peuvent réduire certaines différences brutales entre extérieur et intérieur.
32. Les patios et cours intérieures
Une cour intérieure peut créer un microclimat spécifique.
Selon sa conception, elle peut favoriser :
ombre ;
ventilation ;
protection du vent ;
végétation ;
évaporation ;
stockage thermique.
Le patio devient ainsi une petite machine climatique architecturale.
Mais son efficacité dépend de :
proportions ;
orientation ;
matériaux ;
végétation ;
eau ;
ventilation.
33. L’eau comme élément bioclimatique
L’eau peut participer au confort extérieur par :
évaporation ;
stockage thermique ;
végétation associée ;
humidification locale.
Mais elle ne doit pas être utilisée comme solution automatique.
Dans un climat chaud et sec, l’évaporation peut être intéressante si la ressource en eau est disponible.
Dans un climat chaud et humide, ajouter de l’humidité peut au contraire dégrader le confort.
Le principe est donc :
Utiliser l’eau lorsque son bilan climatique et hydrologique est favorable.
34. Le bâtiment dans son quartier
Un bâtiment ne peut pas être conçu indépendamment des autres.
Il faut analyser :
ombres des bâtiments voisins ;
vents ;
végétation ;
rues ;
surfaces minérales ;
eau ;
relief.
Un bâtiment bioclimatique isolé dans un quartier très minéral reste limité par son environnement.
L’urbanisme bioclimatique doit donc fonctionner à plusieurs échelles :
bâtiment → parcelle → îlot → quartier → ville.
35. Le confort extérieur
L’objectif n’est pas uniquement de rendre les bâtiments confortables.
Les espaces extérieurs doivent également être étudiés.
Le confort dépend notamment :
température de l’air ;
température radiante ;
humidité ;
vent ;
ombrage ;
matériaux ;
végétation.
Une place ombragée par des arbres peut ainsi être beaucoup plus agréable qu’une place où seule la température de l’air a été prise en compte.
36. La conception selon les saisons
Un bâtiment résilient doit changer de comportement selon les conditions.
Hiver
capter le soleil ;
limiter les pertes ;
stocker les apports ;
protéger du vent.
Printemps
profiter de la ventilation ;
moduler les apports solaires.
Été
ombrer ;
ventiler ;
limiter les gains solaires ;
utiliser l’inertie ;
refroidir naturellement lorsque possible.
Automne
profiter des apports solaires ;
préparer progressivement le bâtiment à la saison froide.
Le bâtiment devient ainsi un système adaptatif.
37. Concevoir pour les canicules
Les bâtiments doivent désormais être testés dans des conditions extrêmes.
Il faut examiner :
température maximale ;
durée de la chaleur ;
température nocturne ;
humidité ;
ventilation ;
disponibilité de l’ombre ;
comportement des matériaux.
Une solution qui fonctionne huit heures pendant une journée chaude n’est pas nécessairement adaptée à une canicule de dix jours.
La durée de l’événement devient une variable de conception.
38. Concevoir pour 2050–2100
Un bâtiment construit aujourd’hui peut encore être utilisé plusieurs décennies plus tard.
Il faut donc tester :
climat actuel ;
2030 ;
2050 ;
2080 ;
Les scénarios doivent notamment examiner :
augmentation des températures ;
évolution des canicules ;
températures nocturnes ;
précipitations ;
sécheresses ;
disponibilité de l’eau.
Le bâtiment doit être conçu pour évoluer.
39. La conception réversible
La réversibilité devient une qualité importante.
Un bâtiment peut être conçu pour permettre :
modification des protections solaires ;
évolution des vitrages ;
ajout de végétation ;
changement d’usage ;
amélioration de l’isolation ;
installation photovoltaïque ;
modification des systèmes de ventilation.
La meilleure solution aujourd’hui peut devenir insuffisante demain.
Il faut donc laisser des possibilités d’évolution.
40. Le jumeau numérique bioclimatique
Les outils numériques permettent de simuler :
soleil ;
ombres ;
vent ;
température ;
consommation énergétique ;
végétation ;
eau.
Un modèle 3D peut permettre de comparer plusieurs implantations.
Par exemple :
orientation A
contre
orientation B
avec différentes combinaisons :
arbres ;
protections solaires ;
matériaux ;
vitrages ;
ventilation.
La simulation permet de tester avant de construire.
41. La méthode Omakëya™ de conception bioclimatique
La méthode peut suivre 15 étapes :
1. Lire le climat
Températures, vents, soleil, humidité.
2. Lire le terrain
Relief, pente, exposition.
3. Lire l’eau
Ruissellement, infiltration, disponibilité.
4. Lire la végétation
Arbres, haies, forêts, ombres.
5. Lire le bâti existant
Volumes, orientations, matériaux.
6. Cartographier le soleil
Saisons et heures.
7. Cartographier les vents
Directions et intensités.
8. Identifier les zones d’ombre
Existantes et potentielles.
9. Positionner le bâtiment
En fonction des flux climatiques.
10. Concevoir l’enveloppe
Isolation, inertie, vitrages.
11. Concevoir la ventilation
Naturelle, mécanique ou hybride.
12. Concevoir les protections
Soleil, vent, pluie.
13. Choisir les matériaux
Performance + cycle de vie.
14. Tester les extrêmes
Canicule, froid, pluie, sécheresse.
15. Prévoir l’évolution
2030 → 2050 → 2080 → 2100.
42. La matrice bioclimatique
Fonction
Ressource naturelle
Solution passive
Solution complémentaire
Chauffage
soleil
orientation + vitrage
chauffage
Refroidissement
vent + nuit
ventilation
refroidissement mécanique
Ombrage
végétation
arbres + pergolas
protections mobiles
Inertie
masse
terre + pierre + matériaux lourds
stockage thermique
Eau
pluie
récupération + infiltration
réseau
Électricité
soleil
orientation toiture
photovoltaïque
Confort extérieur
végétation + eau
arbres + sols perméables
équipements
Protection au vent
relief + végétation
haies + implantation
écrans
43. Les erreurs bioclimatiques à éviter
Orienter sans étudier le soleil
Une bonne orientation théorique peut être mauvaise sur une parcelle particulière.
Planter sans anticiper la taille adulte
L’arbre futur peut modifier complètement les conditions solaires.
Créer de l’inertie sans possibilité de refroidissement
La masse thermique peut rester chargée en chaleur.
Compter uniquement sur la ventilation naturelle
Certaines conditions météorologiques ne permettent pas son fonctionnement.
Utiliser uniquement des matériaux performants
Un matériau performant ne compense pas nécessairement une mauvaise conception globale.
Concevoir pour le climat actuel uniquement
Le bâtiment peut devenir inadapté avant la fin de sa durée de vie.
44. Le principe de sobriété bioclimatique
La conception bioclimatique suit une hiérarchie claire :
éviter les besoins → réduire les besoins → utiliser les ressources naturelles → optimiser l’enveloppe → récupérer → stocker → produire → mécaniser lorsque nécessaire.
Cette hiérarchie est fondamentale.
Elle permet d’éviter de transformer chaque problème climatique en problème énergétique.
45. Vers le bâtiment comme écosystème
Le bâtiment peut progressivement être considéré comme un élément du système territorial.
Il reçoit :
soleil ;
pluie ;
vent ;
eau ;
matière.
Il produit ou transforme :
chaleur ;
électricité ;
eaux usées ;
eaux pluviales ;
déchets ;
biomasse éventuelle.
Il peut donc être intégré dans les cycles territoriaux.
toiture → eau → jardin
soleil → photovoltaïque → bâtiment
vent → ventilation → confort
végétation → ombre → réduction des besoins
matière organique → sol → végétation
46. L’urbanisme bioclimatique comme infrastructure
Le véritable changement de paradigme consiste à ne plus considérer le bioclimatisme comme une propriété isolée du bâtiment.
Cette capacité à changer de régime devient essentielle dans un climat où les conditions extrêmes seront plus fréquentes et où les réseaux énergétiques eux-mêmes pourront être sollicités.
Principe fondamental
Concevoir le bâtiment et la ville comme des systèmes climatiques passifs avant de les considérer comme des systèmes énergétiques actifs.
L’étape suivante consiste naturellement à élargir cette logique à l’ensemble du territoire urbain : toitures, façades, rues, places, parcs, sols, arbres, eau et bâtiments peuvent être assemblés pour former une véritable infrastructure climatique continue, capable de produire des îlots de fraîcheur, de ralentir l’eau, de favoriser la biodiversité et de réduire les besoins énergétiques à l’échelle du quartier.
La ville constitue l’une des transformations les plus profondes du territoire.
En quelques décennies, un sol vivant peut devenir une route.
Une prairie peut devenir un parking.
Un cours d’eau peut être canalisé.
Une zone humide peut être remblayée.
Un arbre peut être remplacé par une surface minérale.
Un espace agricole peut devenir un lotissement.
À l’échelle d’une parcelle, ces transformations peuvent sembler limitées.
À l’échelle d’une agglomération, elles produisent un véritable changement de fonctionnement du territoire.
La ville transforme les flux :
elle absorbe le rayonnement solaire ;
elle stocke de la chaleur ;
elle modifie les circulations de l’air ;
elle accélère parfois le ruissellement ;
elle réduit l’infiltration ;
elle concentre les consommations énergétiques ;
elle fragmente les habitats ;
elle modifie les cycles de l’eau ;
elle transforme les sols ;
elle concentre les populations et les activités.
Le changement climatique vient alors rencontrer un système urbain qui possède déjà ses propres vulnérabilités.
La question n’est donc plus simplement :
Comment protéger la ville contre le changement climatique ?
Elle devient :
Comment concevoir une ville dont le fonctionnement lui-même augmente sa capacité à supporter la chaleur, les pluies extrêmes, les sécheresses, les vents, les risques naturels et les évolutions climatiques futures ?
C’est l’objectif de l’urbanisme climatique.
1. La ville comme système climatique
Une ville possède un climat propre.
Elle ne reproduit pas exactement le climat de la campagne environnante.
Les bâtiments, routes, parkings, arbres, plans d’eau, sols, reliefs et activités humaines modifient :
température ;
humidité ;
rayonnement ;
vent ;
évapotranspiration ;
stockage thermique ;
ruissellement.
La ville constitue donc un système microclimatique complexe.
On peut représenter conceptuellement son fonctionnement par :
[ Climat_{urbain}=f(B,S,V,E,W,A,t) ]
avec :
(B) = bâtiments ;
(S) = surfaces et sols ;
(V) = végétation ;
(E) = eau ;
(W) = vent ;
(A) = activités humaines ;
(t) = temps.
Cette relation n’est pas une équation physique universelle, mais une représentation du caractère multidimensionnel du climat urbain.
2. La bétonisation
La bétonisation ne correspond pas uniquement au béton.
Elle désigne plus largement l’augmentation des surfaces minérales et artificialisées :
béton ;
enrobés ;
pavés ;
parkings ;
bâtiments ;
plateformes ;
voiries ;
dallages.
Ces surfaces modifient profondément le bilan énergétique et hydrologique.
Elles peuvent :
absorber et stocker de la chaleur ;
limiter l’infiltration ;
accélérer le ruissellement ;
réduire l’évapotranspiration ;
supprimer des habitats ;
fragmenter les sols.
Le problème n’est donc pas seulement esthétique.
Il est physique, hydrologique, climatique et écologique.
3. L’imperméabilisation
Un sol vivant possède une capacité d’infiltration, de stockage et d’échange.
Lorsqu’il est recouvert par une surface imperméable, une partie de ces fonctions disparaît.
La pluie ne suit plus le même chemin :
pluie → sol → infiltration → stockage → évapotranspiration
Il ne faut pas chercher à donner la même température à toute la ville.
Une ville peut être conçue comme une mosaïque :
espaces très ombragés ;
places ensoleillées ;
jardins humides ;
espaces ventilés ;
rues protégées ;
parcs frais ;
zones minérales nécessaires ;
espaces végétalisés.
L’objectif est de multiplier les possibilités de confort.
28. Les refuges climatiques urbains
Lors d’une canicule, certains lieux peuvent devenir des refuges :
parcs arborés ;
bibliothèques ;
bâtiments publics ;
équipements climatisés ;
jardins ;
espaces proches de l’eau ;
lieux ombragés.
Il faut cartographier :
distance ;
accessibilité ;
capacité ;
horaires ;
vulnérabilité des populations ;
température.
Une ville résiliente ne doit pas seulement posséder des refuges.
Elle doit permettre aux populations vulnérables de les atteindre rapidement.
29. Les populations vulnérables
Le risque climatique ne dépend pas uniquement de l’aléa.
Il dépend également :
[ Risque=f(Aléa,Exposition,Vulnérabilité) ]
Les personnes âgées, jeunes enfants, personnes isolées ou populations fortement exposées aux logements surchauffés peuvent être particulièrement vulnérables aux épisodes extrêmes.
L’urbanisme climatique doit donc intégrer la dimension sociale.
Une amélioration thermique située dans un secteur inaccessible aux populations les plus exposées n’a pas la même valeur qu’une intervention située directement dans leur environnement quotidien.
30. Les quartiers comme unités climatiques
Le quartier peut devenir une unité opérationnelle particulièrement pertinente.
On peut analyser :
température ;
ombre ;
végétation ;
sols ;
eau ;
bâtiments ;
mobilités ;
consommation énergétique ;
vulnérabilité.
Puis établir un plan climatique de quartier.
Celui-ci peut définir :
zones prioritaires ;
corridors de fraîcheur ;
espaces à désimperméabiliser ;
arbres à planter ;
bâtiments à adapter ;
zones de stockage de l’eau ;
refuges climatiques.
31. La ville et la biodiversité
L’urbanisme climatique ne doit pas opposer climat et biodiversité.
Les mêmes infrastructures peuvent souvent remplir plusieurs fonctions.
Une haie peut :
ombrer ;
protéger du vent ;
fournir un habitat ;
ralentir l’eau.
Un arbre peut :
rafraîchir ;
abriter ;
stocker du carbone ;
intercepter les précipitations.
Une noue végétalisée peut :
gérer l’eau ;
accueillir des organismes ;
créer un espace paysager.
La conception doit donc rechercher les infrastructures multifonctionnelles.
32. La ville productive
Certaines infrastructures urbaines peuvent également participer à la production :
jardins partagés ;
vergers ;
potagers ;
serres ;
agriculture urbaine ;
arbres fruitiers.
Il ne s’agit pas de transformer toute la ville en zone agricole.
Il s’agit d’introduire des fonctions alimentaires dans le tissu urbain lorsque cela est pertinent.
Cette diversification peut renforcer :
résilience alimentaire ;
biodiversité ;
lien social ;
connaissance du vivant.
33. L’énergie urbaine
La ville concentre une grande partie des consommations énergétiques.
L’urbanisme climatique doit donc associer :
architecture bioclimatique + sobriété + production + stockage + réseau.
Les leviers comprennent :
orientation ;
isolation ;
ombrage ;
ventilation ;
photovoltaïque ;
solaire thermique ;
récupération de chaleur ;
réseaux de chaleur ;
stockage.
La lutte contre la chaleur doit être pensée avec la politique énergétique.
34. Le risque de dépendance à la climatisation
La climatisation peut protéger les populations lors d’événements extrêmes.
Mais une stratégie fondée uniquement sur elle présente des limites :
consommation électrique ;
dépendance au réseau ;
chaleur rejetée ;
maintenance ;
vulnérabilité aux pannes.
La hiérarchie devrait donc être :
conception bioclimatique → ombrage → ventilation → inertie → végétation → réduction des apports → refroidissement mécanique lorsque nécessaire.
La climatisation devient alors une solution de sécurité complémentaire, plutôt qu’un substitut à l’urbanisme climatique.
35. La résilience face aux événements extrêmes
La ville doit être capable de fonctionner pendant :
canicule ;
pluie extrême ;
inondation ;
sécheresse ;
tempête ;
vague de froid ;
incendie ;
panne énergétique.
Chaque événement doit faire l’objet d’un scénario.
Il faut identifier :
zones critiques ;
populations exposées ;
infrastructures essentielles ;
itinéraires de secours ;
réserves d’eau ;
réserves énergétiques ;
refuges.
36. Les infrastructures critiques
Certaines infrastructures doivent rester fonctionnelles :
eau potable ;
hôpitaux ;
communications ;
transports essentiels ;
énergie ;
alimentation ;
sécurité.
L’urbanisme résilient doit donc prévoir des marges et redondances.
Un seul réseau critique sans solution de secours peut devenir un point de rupture majeur.
37. Repenser la rue
La rue peut être considérée comme une infrastructure multifonctionnelle.
Elle peut simultanément assurer :
déplacement ;
drainage ;
ombrage ;
ventilation ;
biodiversité ;
accès ;
sécurité ;
stockage temporaire de l’eau.
La rue du futur pourrait donc être conçue non plus comme :
Cette multifonctionnalité augmente la valeur de chaque mètre carré.
Elle permet également de réduire la dépendance à des infrastructures purement techniques.
Repenser la ville comme un écosystème habitable
La ville du XXIᵉ siècle ne peut plus être conçue uniquement comme un assemblage de bâtiments, de routes et de réseaux.
Elle doit être considérée comme un écosystème artificialisé mais capable de retrouver certaines fonctions écologiques.
Ses problèmes actuels sont largement liés à la rupture de certains cycles :
sol → imperméabilisation
eau → évacuation
chaleur → accumulation
végétation → fragmentation
biodiversité → isolement
énergie → dépendance
L’urbanisme climatique cherche à reconstruire ces fonctions.
La ville peut progressivement devenir :
plus perméable,
plus ombragée,
plus végétalisée,
plus ventilée,
plus biodiversifiée,
moins dépendante de l’énergie,
plus capable de stocker l’eau,
plus capable de supporter les extrêmes climatiques.
Mais la transformation ne doit pas être réalisée par addition de solutions isolées.
Il faut concevoir un système urbain cohérent.
Une noue doit être reliée au réseau hydrologique.
Un arbre doit disposer d’un sol fonctionnel.
Un parc doit être connecté aux autres espaces verts.
Un corridor de fraîcheur doit être positionné selon les flux d’air et les zones de population.
Une toiture photovoltaïque doit être analysée avec les besoins énergétiques.
Un bâtiment doit être conçu avec son environnement climatique.
Chaque décision doit donc être replacée dans le fonctionnement global du territoire.
Principe fondamental
Ne cherchez pas simplement à rendre la ville plus verte. Rendez-la plus capable de fonctionner avec moins d’eau, moins d’énergie, moins d’artificialisation et davantage de diversité, de sols vivants, d’ombre, de végétation, d’eau stockée et de connexions écologiques.
La ville résiliente n’est pas une ville qui tente de maintenir indéfiniment le climat du passé.
C’est une ville qui augmente ses capacités d’adaptation.
La prochaine étape consiste alors à quitter l’échelle du quartier pour examiner comment ces infrastructures climatiques peuvent s’organiser à l’échelle des villages, bourgs, petites villes et territoires ruraux, où les relations entre ville, agriculture, forêt, eau et espaces naturels deviennent encore plus étroites.
Analyser les consommations, les productions, les potentiels renouvelables et les capacités de stockage
Un territoire fonctionne grâce à des flux d’énergie.
Chaque logement consomme de l’électricité et de la chaleur.
Chaque exploitation agricole consomme du carburant, de l’électricité et parfois de la chaleur.
Les bâtiments doivent être chauffés, refroidis, ventilés et éclairés.
L’eau doit parfois être pompée, traitée et distribuée.
Les récoltes doivent être produites, transformées, stockées et transportées.
Les infrastructures doivent être construites, entretenues et parfois réparées.
Derrière chacune de ces fonctions se trouve une consommation énergétique.
Mais un territoire n’est pas uniquement un consommateur.
Il reçoit continuellement de l’énergie :
rayonnement solaire ;
énergie thermique ;
énergie éolienne ;
énergie hydraulique ;
biomasse ;
géothermie selon les contextes ;
chaleur fatale ;
énergie potentielle liée aux différences d’altitude.
Le diagnostic énergétique consiste donc à étudier simultanément :
ce qui entre → ce qui est consommé → ce qui est transformé → ce qui est stocké → ce qui est perdu → ce qui peut être produit localement → ce qui peut être récupéré.
L’objectif n’est pas de rechercher immédiatement davantage de production.
La première question doit être :
De combien d’énergie le territoire a-t-il réellement besoin pour maintenir ses fonctions essentielles ?
Cette représentation permet de distinguer les différents niveaux de transformation.
Un territoire peut ainsi avoir une production énergétique importante tout en restant très dépendant de ressources extérieures.
La résilience dépend donc moins de la quantité brute produite que de la capacité à maintenir les fonctions essentielles lorsque certaines ressources deviennent indisponibles.
2. Distinguer puissance et énergie
Une confusion fréquente consiste à mélanger puissance et énergie.
La puissance correspond à un débit d’énergie.
Elle s’exprime notamment en :
watt ;
kilowatt ;
mégawatt.
L’énergie correspond à une quantité cumulée.
Elle s’exprime notamment en :
Wh ;
kWh ;
MWh ;
GWh ;
J.
La relation fondamentale est :
[ E=P\times t ]
avec :
(E) = énergie ;
(P) = puissance ;
(t) = durée.
Cette distinction est essentielle pour dimensionner correctement les installations.
Une installation peut avoir une puissance élevée mais fonctionner peu longtemps.
Une autre peut avoir une puissance faible mais fonctionner continuellement.
3. Cartographier les consommations
Le diagnostic commence par la consommation réelle.
Il faut identifier :
bâtiments ;
logements ;
exploitations agricoles ;
serres ;
ateliers ;
pompages ;
stations de traitement ;
éclairage ;
transports ;
infrastructures ;
équipements publics ;
activités économiques.
Chaque consommation doit idéalement être associée à :
une localisation ;
une puissance ;
une énergie annuelle ;
une saisonnalité ;
des horaires ;
une criticité ;
une source énergétique.
On obtient ainsi une carte énergétique territoriale.
4. Les consommations fixes et variables
Toutes les consommations ne réagissent pas de la même manière.
Consommations relativement prévisibles
réfrigération ;
ventilation ;
informatique ;
certains éclairages ;
pompage programmé.
Consommations fortement variables
chauffage ;
climatisation ;
irrigation ;
pompage agricole ;
recharge des véhicules ;
machines agricoles ;
ateliers.
Cette distinction permet d’identifier les possibilités de pilotage.
Une consommation flexible peut être déplacée vers les périodes où l’énergie renouvelable est disponible.
5. Les consommations saisonnières
La consommation énergétique varie souvent fortement au cours de l’année.
En hiver :
chauffage ;
éclairage ;
eau chaude.
En été :
refroidissement ;
irrigation ;
pompage ;
ventilation.
Dans l’agriculture :
irrigation ;
séchage ;
stockage ;
transformation ;
serres.
Il faut donc construire une courbe temporelle de consommation.
Une moyenne annuelle peut masquer des problèmes majeurs.
Un territoire peut produire autant d’énergie qu’il en consomme annuellement tout en subir des déficits importants à certains moments.
6. Les consommations critiques
Toutes les consommations n’ont pas la même importance.
On peut distinguer :
Niveau 1 — vital
alimentation en eau ;
systèmes de sécurité ;
communications essentielles ;
certains équipements médicaux.
Niveau 2 — stratégique
pompage ;
conservation alimentaire ;
élevage ;
systèmes agricoles critiques.
Niveau 3 — important
chauffage ;
ventilation ;
activités économiques.
Niveau 4 — flexible
usages pouvant être déplacés ;
certains véhicules ;
certaines machines ;
certains équipements non essentiels.
Cette hiérarchisation permet de concevoir un système capable de fonctionner en mode dégradé.
7. Réduire avant de produire
La première stratégie énergétique n’est pas la production.
Une partie de l’énergie consommée est rejetée sous forme de chaleur.
Sources possibles :
industries ;
data centers ;
bâtiments ;
stations d’épuration ;
installations techniques ;
certains équipements agricoles.
Cette chaleur peut parfois être récupérée pour :
chauffage ;
eau chaude ;
serres ;
séchage ;
procédés industriels.
Le diagnostic énergétique doit donc rechercher les flux énergétiques perdus.
16. La récupération d’énergie
Avant de produire davantage, il faut rechercher les possibilités de récupération.
Exemples :
chaleur extraite d’un bâtiment ;
chaleur industrielle ;
chaleur des eaux usées ;
récupération sur certains procédés ;
énergie potentielle de l’eau ;
valorisation de certains déchets organiques.
Le système devient alors :
production → utilisation → récupération → deuxième utilisation.
Cette logique rapproche le territoire d’une économie circulaire de l’énergie.
17. Les pertes énergétiques
Une analyse complète doit également mesurer les pertes.
Elles peuvent provenir :
transport ;
conversion ;
stockage ;
transformation ;
rendement des équipements ;
chaleur rejetée ;
fuites ;
fonctionnement à vide.
L’énergie consommée n’est donc pas nécessairement égale à l’énergie réellement utile.
On peut distinguer :
[ E_{entrée}=E_{utile}+E_{pertes} ]
Cette séparation permet d’identifier les principaux leviers d’amélioration.
18. Le potentiel énergétique territorial
Le potentiel énergétique doit être cartographié.
On peut construire des cartes de :
potentiel solaire ;
potentiel éolien ;
potentiel hydraulique ;
potentiel biomasse ;
potentiel géothermique ;
potentiel de récupération thermique ;
potentiel de stockage.
Mais ces cartes doivent être croisées avec les contraintes :
écologiques ;
paysagères ;
agricoles ;
hydrologiques ;
urbaines ;
réglementaires ;
économiques.
Le meilleur emplacement énergétique n’est donc pas nécessairement celui qui possède le potentiel physique maximal.
19. Le stockage de l’énergie
La production renouvelable étant variable, le stockage devient un élément stratégique.
Il peut prendre plusieurs formes.
Stockage électrique
batteries ;
autres systèmes électrochimiques ;
stockage stationnaire.
Stockage thermique
eau chaude ;
matériaux à forte inertie ;
bâtiments ;
réservoirs thermiques.
Stockage hydraulique
réservoirs ;
pompage-turbinage dans certains contextes.
Stockage chimique
combustibles ou vecteurs énergétiques produits localement selon les technologies disponibles.
Stockage biologique
biomasse ;
matière organique ;
carbone biologique.
Cette dernière catégorie est particulière : elle ne doit pas être assimilée à une batterie, mais elle constitue bien un stock énergétique et matériel du système vivant.
20. Stockage et décalage temporel
Le stockage permet de déplacer l’énergie dans le temps.
Par exemple :
production solaire → stockage → consommation nocturne.
Mais il existe également une stratégie souvent plus simple :
production solaire → consommation immédiate.
Le stockage ne doit donc pas être dimensionné avant d’avoir analysé les possibilités de synchronisation entre production et consommation.
21. Le stockage thermique
Le stockage thermique est souvent sous-estimé.
L’énergie solaire ou électrique peut être transformée en chaleur et stockée dans :
eau ;
béton ;
pierre ;
terre ;
matériaux à changement de phase ;
structures lourdes.
Les bâtiments eux-mêmes peuvent fonctionner comme des réservoirs thermiques.
Cette approche rejoint directement le concept de génie climatique développé dans les autres tomes.
22. Les batteries : outil et non objectif
Une batterie peut augmenter l’autonomie énergétique.
Mais elle possède :
une capacité limitée ;
une puissance maximale ;
des pertes ;
une durée de vie ;
des contraintes matérielles ;
un coût.
Il faut donc distinguer :
capacité énergétique (kWh)
et
puissance disponible (kW).
Une batterie importante en kWh peut ne pas être capable de fournir instantanément la puissance nécessaire à un équipement.
23. Le dimensionnement énergétique
Le dimensionnement doit prendre en compte :
consommation moyenne ;
consommation maximale ;
puissance de pointe ;
saisonnalité ;
production renouvelable ;
durée des déficits ;
capacité de stockage ;
rendement ;
pertes ;
réserve de sécurité.
Le système doit être dimensionné non seulement pour une journée normale mais également pour les situations critiques.
24. Les scénarios de rupture
Un diagnostic énergétique résilient doit tester :
absence de soleil ;
période sans vent ;
panne réseau ;
panne d’un équipement ;
forte consommation ;
canicule ;
vague de froid ;
sécheresse ;
interruption d’approvisionnement.
La question devient :
Combien de temps le territoire peut-il maintenir ses fonctions essentielles lorsque son système énergétique est perturbé ?
Cette durée constitue un indicateur de résilience particulièrement intéressant.
25. L’énergie et l’eau
Les deux systèmes sont étroitement liés.
L’eau peut nécessiter de l’énergie pour :
pompage ;
traitement ;
distribution ;
irrigation ;
relevage.
Inversement, l’énergie peut dépendre de l’eau :
hydroélectricité ;
refroidissement ;
certaines productions industrielles.
Le diagnostic doit donc rechercher les dépendances croisées.
Un système d’irrigation extrêmement efficace énergétiquement mais dépendant d’un pompage profond peut rester très vulnérable à une baisse de la ressource en eau.
Mais toujours en conservant les fonctions biologiques prioritaires des résidus organiques.
27. L’énergie et la mobilité
Le diagnostic territorial doit intégrer les déplacements :
domicile-travail ;
transport agricole ;
logistique ;
services ;
transports publics ;
véhicules individuels.
Il faut mesurer :
distances ;
fréquence ;
énergie consommée ;
dépendance aux carburants ;
possibilités de réduction.
La meilleure énergie pour un déplacement évité reste celle qui n’a pas besoin d’être produite.
28. Les réseaux énergétiques
L’énergie ne fonctionne pas seulement à l’échelle de chaque bâtiment.
Il faut analyser :
réseau électrique ;
réseaux de chaleur ;
réseaux de gaz ;
micro-réseaux ;
interconnexions ;
capacités de raccordement.
Un territoire peut disposer d’un potentiel renouvelable important mais être limité par la capacité du réseau.
La résilience dépend donc également de l’architecture du système.
29. Les micro-réseaux territoriaux
Un micro-réseau peut associer :
production locale ;
stockage ;
consommateurs ;
pilotage ;
réseau principal.
Il peut permettre certaines formes de fonctionnement autonome ou dégradé selon sa conception.
Un quartier peut par exemple prioriser :
eau + communication + sécurité + équipements essentiels
lors d’une interruption du réseau.
Cette logique rejoint le principe général :
Conserver les fonctions essentielles avant de chercher à maintenir tous les usages.
30. Le pilotage intelligent
Le système énergétique peut être piloté à partir :
consommation instantanée ;
prévisions météorologiques ;
production solaire ;
production éolienne ;
niveau des batteries ;
besoins en eau ;
température ;
calendrier agricole.
L’intelligence artificielle peut contribuer à prévoir :
demande ;
production ;
périodes de déficit ;
besoins de stockage ;
opportunités de consommation.
Elle peut également optimiser les horaires de certains équipements.
31. Le jumeau numérique énergétique
Le diagnostic peut évoluer vers un jumeau numérique énergétique territorial.
Celui-ci peut intégrer :
bâtiments ;
consommations ;
productions ;
réseaux ;
stockage ;
météo ;
eau ;
agriculture ;
mobilité.
On peut alors simuler :
2030 → 2050 → 2080 → 2100.
Différents scénarios peuvent être comparés :
électrification ;
photovoltaïque ;
stockage ;
réduction des consommations ;
changement des bâtiments ;
évolution climatique ;
baisse de la disponibilité de l’eau.
32. Les dépendances énergétiques
L’autonomie énergétique ne signifie pas nécessairement produire toute son énergie localement.
Il faut identifier les dépendances :
combustibles importés ;
équipements ;
pièces de rechange ;
batteries ;
réseau ;
matériaux ;
maintenance ;
logiciels ;
compétences.
Une installation peut être renouvelable mais rester fortement dépendante d’une chaîne d’approvisionnement extérieure.
La résilience doit donc intégrer la résilience matérielle et industrielle.
33. La criticité des équipements
Chaque équipement doit être évalué selon :
importance ;
puissance ;
énergie consommée ;
durée acceptable d’interruption ;
possibilité de remplacement ;
possibilité de fonctionnement dégradé.
On peut ainsi établir une matrice :
Équipement
Puissance
Énergie
Criticité
Autonomie nécessaire
Pompage d’eau
élevée
élevée
critique
longue
Réfrigération alimentaire
moyenne
moyenne
élevée
longue
Éclairage public
moyenne
moyenne
moyenne
courte
Atelier
élevée
variable
moyenne
variable
Usage secondaire
faible
faible
faible
faible
Cette matrice permet de dimensionner intelligemment les réserves.
34. Les marges de sécurité
Un système énergétique parfaitement dimensionné pour une situation moyenne peut devenir fragile lors d’un événement extrême.
Il faut prévoir :
réserve de puissance ;
réserve énergétique ;
capacité supplémentaire de stockage ;
redondance ;
solutions de secours ;
maintenance.
La résilience ne consiste donc pas à utiliser 100 % des capacités disponibles en permanence.
Elle nécessite des marges.
35. Les scénarios climatiques futurs
Le climat futur modifiera les besoins énergétiques.
Une augmentation des températures peut entraîner :
davantage de refroidissement ;
moins de chauffage dans certaines périodes ;
davantage d’irrigation ;
évolution des besoins agricoles ;
modification des rendements photovoltaïques ;
modification des besoins de stockage.
Inversement, certaines ressources énergétiques peuvent également évoluer.
Le système doit donc être testé avec plusieurs futurs possibles.
36. Cartographier l’énergie territoriale
Une cartographie complète peut réunir :
consommations ;
puissances de pointe ;
productions existantes ;
potentiel solaire ;
potentiel éolien ;
potentiel hydraulique ;
potentiel biomasse ;
potentiel thermique ;
stockage existant ;
réseaux ;
points de raccordement ;
équipements critiques ;
dépendances ;
zones de production ;
zones de consommation ;
flux énergétiques.
On obtient alors une carte métabolique de l’énergie.
37. La matrice énergétique territoriale
Domaine
Consommation
Production
Stockage
Dépendance
Potentiel
Priorité
Habitat
forte
faible
faible
forte
solaire
réduction
Agriculture
forte
moyenne
faible
moyenne
solaire/biomasse
optimisation
Eau
moyenne
faible
faible
forte
hydraulique selon contexte
sécurisation
Industrie
très forte
variable
variable
forte
récupération thermique
efficacité
Mobilité
forte
faible
faible
forte
électrification
réduction
Services publics
moyenne
variable
faible
moyenne
solaire
résilience
Cette matrice permet de passer d’un simple bilan énergétique à une stratégie territoriale.
38. La méthode Omakëya™ du diagnostic énergétique
La méthode peut être structurée en 12 étapes :
1. Mesurer
Quantifier les consommations.
2. Localiser
Cartographier les usages et les infrastructures.
3. Identifier les pics
Repérer les périodes de forte demande.
4. Hiérarchiser
Distinguer usages essentiels, importants et flexibles.
5. Réduire
Supprimer les consommations inutiles.
6. Optimiser
Améliorer les rendements.
7. Récupérer
Valoriser les flux énergétiques perdus.
8. Produire
Identifier les ressources renouvelables adaptées.
9. Stocker
Dimensionner les réserves nécessaires.
10. Piloter
Synchroniser production, stockage et consommation.
11. Sécuriser
Prévoir les pannes et situations extrêmes.
12. Anticiper
Tester le système pour 2030, 2050, 2080 et 2100.
39. Les indicateurs énergétiques
Le suivi peut intégrer :
consommation totale ;
consommation par habitant ;
consommation par hectare ;
consommation par bâtiment ;
puissance de pointe ;
production renouvelable ;
taux d’autoproduction ;
taux d’autoconsommation ;
capacité de stockage ;
durée d’autonomie ;
pertes ;
énergie récupérée ;
dépendance extérieure ;
consommation des fonctions critiques ;
émissions associées.
Il est important de distinguer autoproduction et autonomie.
Produire localement une partie de son énergie ne signifie pas nécessairement pouvoir fonctionner sans réseau.
40. Le diagnostic énergétique prospectif
Le diagnostic doit finalement répondre à plusieurs questions :
En 2030
Le système peut-il absorber l’évolution des consommations ?
En 2050
Les besoins de refroidissement, d’irrigation et d’électrification auront-ils changé ?
En 2080
Les infrastructures actuelles seront-elles encore adaptées ?
En 2100
Le territoire pourra-t-il maintenir ses fonctions essentielles malgré des conditions climatiques très différentes ?
La conception énergétique doit donc être évolutive.
Il ne faut pas seulement dimensionner une installation pour aujourd’hui.
Il faut prévoir sa capacité :
d’extension ;
de remplacement ;
de réparation ;
de transformation ;
de reconversion.
41. Concevoir l’énergie comme un système résilient
Un système énergétique territorial résilient repose sur plusieurs principes :
diversité des sources
sobriété des usages
efficacité
production locale adaptée
stockage
redondance
pilotage
réparabilité
marges de sécurité.
Une seule technologie ne devrait pas nécessairement assurer toutes les fonctions critiques.
La diversité énergétique constitue une forme de redondance.
42. Le principe énergétique Omakëya™
Le diagnostic énergétique conduit à une règle fondamentale :
Ne produisez pas d’abord davantage d’énergie. Réduisez d’abord les besoins, améliorez les rendements, récupérez les pertes, synchronisez les usages, puis produisez localement ce qui reste nécessaire et stockez ce qui doit l’être.
Cette hiérarchie évite une erreur fréquente :
consommer beaucoup → produire beaucoup → stocker beaucoup.
La stratégie Omakëya™ cherche plutôt :
besoins réduits → système efficace → flux récupérés → production adaptée → stockage dimensionné → fonctionnement résilient.
De la consommation énergétique à l’autonomie fonctionnelle
L’énergie constitue l’un des grands métabolismes du territoire.
Elle relie :
bâtiments ;
agriculture ;
eau ;
mobilité ;
industrie ;
climat ;
infrastructures ;
alimentation.
Le diagnostic énergétique permet de comprendre ces relations.
Il ne s’agit pas simplement de calculer une consommation annuelle.
Il faut comprendre :
qui consomme quoi, quand, où, pourquoi, avec quelle puissance, à partir de quelle ressource, avec quelles pertes et avec quelles dépendances.
Il faut ensuite rechercher les capacités locales :
La véritable autonomie énergétique n’est donc pas nécessairement l’autarcie.
Elle correspond à la capacité du territoire à maintenir ses fonctions essentielles malgré les variations de disponibilité des ressources et les perturbations des réseaux extérieurs.
Cette conception rapproche directement l’énergie des autres diagnostics.
L’eau nécessite de l’énergie.
L’agriculture consomme et peut produire de l’énergie.
Les bâtiments utilisent le climat et peuvent également le modifier.
Les sols et la végétation stockent de l’énergie sous différentes formes.
La biodiversité dépend indirectement de nombreux flux énergétiques.
Le territoire apparaît donc progressivement comme un système intégré dans lequel :
Un territoire résilient n’est pas celui qui produit le plus d’énergie. C’est celui qui sait maintenir ses fonctions essentielles avec le moins de dépendance, le moins de gaspillage, le plus de diversité et suffisamment de réserves pour traverser les périodes difficiles.
Le diagnostic énergétique clôt ainsi le premier grand ensemble des diagnostics territoriaux. Il devient désormais possible de passer de l’observation séparée des grandes composantes du territoire à leur croisement systémique : climat, microclimats, eau, sols, écologie et énergie vont pouvoir être superposés pour révéler les grandes structures, les contraintes, les synergies et les possibilités d’aménagement du territoire.
Inventorier les habitats, les espèces, les corridors et les réservoirs biologiques
Après le diagnostic climatique, le diagnostic des microclimats, le diagnostic hydrologique et le diagnostic des sols, une autre dimension fondamentale doit être intégrée : le vivant.
Un territoire n’est pas seulement constitué de reliefs, d’eau, de sols, de végétation et d’infrastructures humaines. Il est également parcouru par une multitude d’organismes qui utilisent l’espace, se déplacent, se nourrissent, se reproduisent, se dispersent et interagissent.
Un arbre n’est donc pas uniquement un végétal.
Une haie n’est pas uniquement une clôture.
Une mare n’est pas uniquement une réserve d’eau.
Une forêt n’est pas uniquement une surface boisée.
Une prairie n’est pas uniquement une parcelle agricole.
Chacun de ces éléments peut constituer simultanément un habitat, une ressource alimentaire, un refuge, un site de reproduction, une zone de déplacement, un corridor ou un élément d’un réseau écologique beaucoup plus vaste.
Le diagnostic écologique cherche donc à répondre à une question fondamentale :
Comment le vivant utilise-t-il le territoire, et comment pouvons-nous préserver, restaurer et renforcer les conditions permettant à ces systèmes biologiques de continuer à fonctionner ?
1. L’écologie comme infrastructure territoriale
L’écologie territoriale ne doit pas être réduite à un simple inventaire d’espèces.
Ce qui importe n’est pas seulement de savoir quelles espèces sont présentes, mais également :
où elles vivent ;
de quelles ressources elles dépendent ;
où elles se reproduisent ;
comment elles se déplacent ;
quelles zones leur servent de refuge ;
quelles barrières interrompent leurs déplacements ;
quels habitats sont connectés ;
quelles populations sont isolées ;
quelles interactions biologiques structurent le territoire.
Le territoire peut ainsi être représenté comme un réseau :
Une population isolée peut parfois survivre pendant plusieurs années tout en étant déjà engagée dans une trajectoire de déclin.
À l’inverse, un territoire possédant de nombreux habitats connectés peut conserver une capacité importante de recolonisation après une perturbation.
La biodiversité devient ainsi une composante de la résilience territoriale.
2. Inventorier les habitats
Le premier niveau du diagnostic consiste à cartographier les habitats.
Il ne suffit pas de distinguer forêt, prairie et culture.
Il faut rechercher les structures écologiques fonctionnelles :
forêts matures ;
jeunes boisements ;
lisières ;
haies ;
bosquets ;
arbres isolés ;
vergers ;
prairies permanentes ;
prairies temporaires ;
friches ;
zones humides ;
mares ;
étangs ;
rivières ;
ripisylves ;
fossés végétalisés ;
tourbières ;
landes ;
pelouses sèches ;
falaises ;
éboulis ;
zones rocheuses ;
cavités ;
sols nus naturels ;
dunes ;
espaces agricoles extensifs ;
jardins ;
parcs ;
cimetières ;
toitures végétalisées ;
infrastructures végétalisées.
La qualité d’un habitat dépend également de sa structure.
Deux forêts de même superficie peuvent présenter des fonctionnalités écologiques très différentes selon :
leur âge ;
leur diversité d’essences ;
leur stratification ;
la présence de bois mort ;
la présence de cavités ;
la diversité des lisières ;
la continuité du couvert ;
la pression humaine ;
la disponibilité en eau ;
la qualité du sol.
Principe
Ne cartographiez pas seulement les surfaces. Cartographiez les fonctions écologiques qu’elles permettent.
3. La structure des habitats
Chaque habitat possède une architecture.
Dans une forêt, on peut distinguer :
la canopée ;
les arbres dominants ;
les arbres dominés ;
les arbustes ;
la strate herbacée ;
la litière ;
le sol ;
les racines ;
les cavités ;
le bois mort debout ;
le bois mort au sol.
Cette structure verticale crée une multitude de niches écologiques.
Une même parcelle peut donc accueillir simultanément :
des oiseaux de canopée ;
des insectes associés aux arbres ;
des oiseaux ou mammifères des sous-bois ;
des organismes du sol ;
des champignons ;
des décomposeurs ;
des pollinisateurs ;
des prédateurs.
La biodiversité dépend donc autant de la complexité structurelle que de la superficie.
4. Les habitats de transition
Les interfaces entre deux milieux sont souvent particulièrement importantes.
Exemples :
forêt / prairie ;
haie / culture ;
rivière / berge ;
mare / prairie ;
forêt / zone humide ;
ville / campagne ;
sol agricole / bande végétalisée.
Ces zones de transition peuvent présenter des conditions environnementales très variées sur de faibles distances.
Elles peuvent offrir :
nourriture ;
abris ;
sites de reproduction ;
zones de chasse ;
zones de déplacement ;
gradients de température ;
gradients d’humidité.
La lisière forestière constitue par exemple un véritable système écologique et non une simple frontière entre deux parcelles.
Point de vigilance
Une interface n’est pas automatiquement favorable.
Une lisière très artificialisée, fortement entretenue ou soumise à des perturbations répétées peut perdre une partie importante de ses fonctions.
Il faut donc distinguer :
présence d’une interface ≠ qualité écologique de l’interface.
5. Inventorier les espèces
L’inventaire des espèces constitue le deuxième niveau du diagnostic.
Il peut porter sur :
plantes ;
arbres ;
arbustes ;
champignons ;
lichens ;
mousses ;
insectes ;
arachnides ;
oiseaux ;
amphibiens ;
reptiles ;
mammifères ;
poissons ;
organismes aquatiques ;
organismes du sol.
Mais l’objectif n’est pas nécessairement de rechercher immédiatement toutes les espèces présentes.
Une stratégie efficace consiste à hiérarchiser l’inventaire.
Niveau 1 — Inventaire général
Identifier les grands groupes biologiques et les espèces communes.
Niveau 2 — Espèces indicatrices
Rechercher les espèces permettant de renseigner sur la qualité ou les caractéristiques d’un habitat.
Niveau 3 — Espèces sensibles
Identifier les espèces particulièrement dépendantes de certaines conditions écologiques.
Niveau 4 — Espèces patrimoniales ou protégées
Identifier les espèces présentant un enjeu réglementaire ou patrimonial.
Niveau 5 — Espèces invasives ou problématiques
Identifier les espèces susceptibles de modifier fortement le fonctionnement des écosystèmes.
6. La présence d’une espèce ne suffit pas
Un inventaire ponctuel peut donner une vision trompeuse.
Une espèce peut être observée dans un endroit sans y accomplir l’ensemble de son cycle biologique.
Il faut donc rechercher :
alimentation ;
reproduction ;
repos ;
hivernage ;
migration ;
dispersion ;
refuge ;
présence des ressources nécessaires.
Une parcelle peut ainsi être utilisée comme :
habitat permanent, habitat temporaire, zone d’alimentation, zone de reproduction, zone de déplacement, ou simplement comme zone de passage.
Cette distinction est essentielle pour comprendre le fonctionnement territorial.
7. Le temps écologique
Le diagnostic écologique doit intégrer la dimension temporelle.
Certaines espèces ne sont observables qu’à certaines périodes.
Il faut donc distinguer :
printemps ;
été ;
automne ;
hiver ;
périodes de reproduction ;
périodes de migration ;
périodes de floraison ;
périodes d’activité nocturne ;
périodes d’activité diurne.
Une absence d’observation ne signifie donc pas nécessairement une absence réelle.
On peut représenter la présence d’une espèce comme une fonction du temps :
[ Présence = f(espace,t) ]
L’inventaire écologique doit ainsi être conçu comme une campagne d’observation répétée, et non comme une photographie unique du territoire.
8. Les corridors écologiques
Les organismes ne vivent pas uniquement dans des habitats isolés.
Ils doivent pouvoir se déplacer entre différents espaces.
Les corridors écologiques permettent notamment :
déplacement ;
dispersion ;
recherche de nourriture ;
reproduction ;
recolonisation ;
migration ;
échanges génétiques.
Ils peuvent prendre des formes très différentes :
haies ;
ripisylves ;
bandes enherbées ;
cours d’eau ;
fossés végétalisés ;
réseaux de mares ;
lisières ;
boisements ;
prairies ;
continuités forestières ;
alignements d’arbres ;
jardins ;
parcs urbains.
Un corridor n’est donc pas nécessairement une ligne étroite.
Il peut être :
continu ;
discontinu mais fonctionnel ;
constitué d’une succession de relais ;
multidirectionnel ;
spécifique à certains groupes biologiques.
9. La fragmentation écologique
Une infrastructure peut interrompre un corridor :
route ;
autoroute ;
voie ferrée ;
canal ;
zone industrielle ;
urbanisation ;
clôture ;
parking ;
grande monoculture ;
artificialisation ;
éclairage nocturne.
La fragmentation ne signifie pas seulement « couper une forêt ».
Elle peut interrompre :
les déplacements ;
l’accès à la nourriture ;
la reproduction ;
les migrations ;
les échanges génétiques.
Il faut donc cartographier les barrières écologiques aussi précisément que les corridors.
Principe
Un réseau écologique se définit autant par ses connexions que par ses ruptures.
10. Les réservoirs biologiques
Certains espaces possèdent une concentration ou une diversité biologique particulièrement importante.
Ils peuvent fonctionner comme des réservoirs biologiques, c’est-à-dire comme des espaces permettant le maintien de populations et fournissant potentiellement des individus susceptibles de coloniser d’autres habitats.
On peut notamment rechercher :
forêts anciennes ;
zones humides ;
grands ensembles forestiers ;
prairies riches ;
réseaux de mares ;
cours d’eau fonctionnels ;
habitats rares ;
secteurs présentant une forte diversité ;
espaces présentant une forte continuité écologique.
Un réservoir ne doit cependant pas être considéré comme une simple « réserve d’animaux ».
La lumière artificielle constitue un facteur écologique particulier.
Elle peut modifier :
déplacements ;
reproduction ;
alimentation ;
orientation ;
rythmes biologiques.
Une continuité écologique peut donc sembler parfaite sur une carte de végétation tout en étant fonctionnellement interrompue par un réseau d’éclairage.
Il faut ainsi intégrer dans le diagnostic :
intensité lumineuse ;
horaires ;
spectre ;
continuité ;
zones totalement obscures ;
zones de rupture.
Principe
Une continuité écologique doit être fonctionnelle pour les organismes qui l’utilisent, pas seulement visible sur une carte.
25. Les espèces invasives
Le diagnostic doit également rechercher les espèces susceptibles de perturber les communautés existantes.
Il faut notamment examiner :
présence ;
abondance ;
vitesse d’expansion ;
habitats colonisés ;
voies de dispersion ;
risques futurs.
Les corridors écologiques peuvent parfois également faciliter la dispersion d’espèces indésirables.
Il faut donc éviter une vision simpliste dans laquelle toute connectivité serait automatiquement positive.
La question devient :
Quelle connectivité, pour quelles espèces, dans quelles conditions ?
26. La biodiversité fonctionnelle
Toutes les espèces n’ont pas le même rôle écologique.
Certaines participent davantage à :
pollinisation ;
prédation ;
décomposition ;
dispersion des graines ;
fixation ou transformation de nutriments ;
structuration des sols ;
régulation des populations ;
recyclage de matière organique.
Le diagnostic peut donc rechercher non seulement la diversité taxonomique mais aussi la diversité fonctionnelle.
Un territoire possédant plusieurs espèces remplissant des fonctions similaires peut disposer d’une certaine redondance écologique.
Cette redondance augmente potentiellement sa capacité à maintenir une fonction lorsqu’une espèce devient moins abondante.
27. La résilience écologique
La résilience écologique peut être étudiée à travers plusieurs propriétés :
diversité ;
redondance fonctionnelle ;
connectivité ;
capacité de recolonisation ;
présence de refuges ;
qualité des habitats ;
disponibilité des ressources ;
diversité des structures ;
continuité temporelle.
On peut représenter conceptuellement la capacité écologique :
[ R_e=f(D,R,C,H,F,A) ]
avec :
(D) = diversité ;
(R) = redondance ;
(C) = connectivité ;
(H) = qualité des habitats ;
(F) = refuges ;
(A) = capacité d’adaptation.
Cette relation est un cadre conceptuel, et non une équation universelle de mesure de la résilience.
28. Les perturbations
Le diagnostic doit également identifier les perturbations :
sécheresse ;
incendie ;
inondation ;
tempête ;
canicule ;
pollution ;
artificialisation ;
exploitation forestière ;
agriculture intensive ;
urbanisation ;
fragmentation.
Il faut ensuite observer comment le réseau écologique réagit.
Un système possédant plusieurs habitats et plusieurs voies de déplacement peut être capable de se réorganiser après une perturbation.
Un système fortement fragmenté peut au contraire perdre rapidement ses populations locales.
29. Les zones prioritaires de restauration
Le diagnostic ne doit pas uniquement identifier ce qui fonctionne encore.
Il doit également rechercher :
où intervenir en priorité ?
Une zone peut être prioritaire parce qu’elle :
reconnecte deux réservoirs ;
restaure un corridor ;
protège une zone humide ;
restaure une ripisylve ;
recrée une mare ;
améliore une lisière ;
supprime une barrière ;
restaure un sol ;
crée un refuge climatique.
La priorité peut ainsi être donnée aux interventions ayant le plus fort effet de réseau.
30. Les zones de conflit écologique
Il est utile de cartographier les conflits entre :
infrastructures et corridors ;
agriculture et zones humides ;
urbanisation et habitats ;
éclairage et continuités nocturnes ;
prélèvements d’eau et écosystèmes ;
exploitation forestière et habitats sensibles ;
activités humaines et sites de reproduction.
Une carte de conflit permet de passer du constat à la stratégie.
31. Les zones d’opportunité écologique
Inversement, certains espaces peuvent présenter un potentiel exceptionnel :
anciennes friches ;
talus ;
fossés ;
bandes délaissées ;
bords de routes ;
emprises ferroviaires ;
carrières ;
anciens sites industriels à restaurer ;
jardins ;
parcs ;
bassins ;
zones agricoles marginales.
Ces espaces peuvent devenir des infrastructures écologiques complémentaires.
Le territoire possède ainsi non seulement un patrimoine biologique à protéger, mais également un potentiel biologique à développer.
32. Méthodes d’inventaire
Le diagnostic peut combiner :
observations directes ;
relevés botaniques ;
relevés faunistiques ;
pièges photographiques ;
enregistrements acoustiques ;
observations nocturnes ;
relevés d’empreintes ;
analyses environnementales ;
inventaires participatifs ;
télédétection ;
imagerie aérienne ;
drones ;
données historiques.
Aucune méthode ne suffit seule.
La combinaison des méthodes permet de réduire les biais d’observation.
33. Le rôle des capteurs et de l’IA
Les nouvelles technologies permettent d’augmenter considérablement les capacités d’observation.
Les caméras peuvent détecter automatiquement certaines espèces.
Les microphones peuvent analyser les paysages sonores.
Les drones peuvent cartographier :
habitats ;
canopées ;
mares ;
corridors ;
ruptures.
L’imagerie satellitaire peut suivre :
évolution de la végétation ;
fragmentation ;
humidité ;
changements d’occupation du sol.
L’intelligence artificielle peut ensuite contribuer à :
classifier les habitats ;
reconnaître certaines espèces ;
détecter des changements ;
rechercher des anomalies ;
prédire des zones favorables ;
identifier des corridors potentiels.
Mais l’IA ne remplace pas l’écologue de terrain.
Elle augmente la capacité d’observation et d’analyse.
34. Le diagnostic écologique multi-échelles
Une espèce peut utiliser plusieurs échelles spatiales.
Échelle de quelques mètres
Nid, terrier, mare, arbre creux.
Échelle de la parcelle
Habitat, alimentation, reproduction.
Échelle du paysage
Corridors, mosaïque d’habitats.
Échelle territoriale
Réservoirs, réseaux écologiques, migrations.
Échelle régionale
Continuités écologiques et échanges entre territoires.
Le diagnostic doit donc éviter de se limiter à une seule échelle.
35. Construire la carte écologique territoriale
Une carte synthétique peut associer :
Élément
Fonction
Habitat
espace de vie
Réservoir
maintien des populations
Corridor
déplacement
Relais
étape entre habitats
Refuge
protection lors des perturbations
Barrière
rupture de connectivité
Zone de conflit
pression anthropique
Zone de restauration
potentiel d’amélioration
Zone d’opportunité
création possible d’habitat
Zone sensible
enjeu écologique élevé
Cette carte devient progressivement une véritable infrastructure de décision territoriale.
36. La matrice écologique territoriale
Pour chaque secteur, on peut établir une matrice :
Secteur
Habitat
Espèces
Connectivité
Pressions
Potentiel
Priorité
A
forte
forte
forte
faible
moyen
protection
B
moyenne
moyenne
faible
forte
fort
restauration
C
faible
faible
rupture
forte
fort
reconnexion
D
forte
forte
moyenne
moyenne
fort
protection + corridor
Cette matrice permet de transformer les observations biologiques en stratégie territoriale.
37. Le diagnostic écologique prospectif
Le territoire doit être évalué pour plusieurs horizons :
situation actuelle ;
2030 ;
2050 ;
2080 ;
Il faut se demander :
quels habitats resteront favorables ?
lesquels deviendront vulnérables ?
où apparaîtront de nouveaux refuges ?
quels corridors seront interrompus ?
quelles espèces pourront se déplacer ?
quelles espèces risquent de disparaître localement ?
quelles nouvelles espèces pourront apparaître ?
quelles infrastructures devront être adaptées ?
Le diagnostic devient alors un outil d’anticipation.
38. Le jumeau numérique écologique
À terme, les données peuvent être intégrées dans un jumeau numérique écologique territorial.
Celui-ci peut réunir :
topographie ;
hydrologie ;
sols ;
climat ;
végétation ;
habitats ;
espèces ;
corridors ;
infrastructures ;
urbanisation ;
agriculture ;
données temporelles.
Il devient possible de simuler différents scénarios :
C’est précisément cette superposition qui constitue la base de l’ingénierie territoriale régénérative.
Cartographier le vivant pour préserver sa capacité d’adaptation
Le diagnostic écologique transforme notre manière de regarder un territoire.
Il ne demande plus seulement :
« Qu’y a-t-il ici ? »
Il demande :
« Comment le vivant utilise-t-il cet espace, comment circule-t-il, où se reproduit-il, où se réfugie-t-il et de quoi dépend sa capacité à continuer d’exister demain ? »
Cette approche conduit à considérer le territoire comme un réseau écologique dynamique composé :
d’habitats ;
d’espèces ;
de populations ;
de corridors ;
de réservoirs ;
de refuges ;
de relais ;
de ressources ;
de barrières ;
de perturbations ;
de capacités de recolonisation.
Le changement climatique rend cette lecture encore plus importante.
Les espèces devront pouvoir se déplacer.
Les habitats devront pouvoir évoluer.
Les populations devront pouvoir trouver de nouveaux refuges.
Les corridors devront accompagner les déplacements.
Les territoires devront conserver suffisamment de diversité pour absorber les changements.
Le diagnostic écologique devient donc une étape indispensable de toute conception territoriale résiliente.
Ne protégez pas seulement les espèces. Protégez les conditions spatiales, hydrologiques, climatiques, pédologiques et biologiques qui leur permettent de vivre, de se déplacer, de se reproduire et de s’adapter.
Le chapitre suivant peut alors franchir une nouvelle étape : après avoir étudié le climat, les microclimats, l’eau, les sols et le vivant, il devient possible d’analyser les grandes structures territoriales — reliefs, vallées, crêtes, pentes, bassins versants et lignes de partage des eaux — qui organisent simultanément ces différents réseaux.
Cartographier la fertilité, le carbone, l’érosion, l’artificialisation et le potentiel agricole
Le sol constitue l’une des infrastructures les plus importantes et pourtant les moins visibles d’un territoire.
Il porte les bâtiments, les routes, les cultures et les forêts.
Il infiltre l’eau.
Il stocke du carbone.
Il fournit des éléments minéraux aux végétaux.
Il héberge une immense diversité biologique.
Il ralentit ou accélère le ruissellement.
Il participe aux échanges de chaleur et d’eau avec l’atmosphère.
Il constitue enfin le support physique de la production alimentaire.
Pourtant, dans de nombreux projets d’aménagement, le sol est encore réduit à une simple surface disponible.
On raisonne en hectares.
En parcelles.
En zones constructibles.
En surfaces agricoles.
Mais deux hectares peuvent avoir des capacités radicalement différentes.
Un sol profond, structuré, riche en matière organique et biologiquement actif ne possède pas les mêmes capacités qu’un sol compacté, érodé ou artificialisé.
La surface seule ne suffit donc pas.
Il faut comprendre ce qui se trouve sous la surface.
Le diagnostic pédologique territorial cherche ainsi à répondre à plusieurs questions fondamentales :
Quels sols possède le territoire ?
Dans quel état se trouvent-ils ?
Quelle quantité d’eau peuvent-ils stocker ?
Quelle fertilité peuvent-ils fournir ?
Quelle quantité de carbone contiennent-ils ?
Où sont les sols les plus vulnérables à l’érosion ?
Quels sols ont été artificialisés ou dégradés ?
Quels sols présentent encore un potentiel agricole élevé ?
Quels sols doivent être absolument protégés ?
Le sol devient alors non plus une simple surface foncière, mais une infrastructure écologique, hydrologique, climatique et alimentaire.
1. Le sol comme infrastructure territoriale
1.1. Un système vivant
Un sol fonctionnel associe :
particules minérales ;
matière organique ;
eau ;
air ;
racines ;
microorganismes ;
champignons ;
faune du sol.
Il constitue un système dynamique.
La structure du sol évolue selon :
climat ;
végétation ;
pratiques agricoles ;
compaction ;
érosion ;
apports organiques ;
activité biologique ;
hydrologie.
1.2. Les fonctions du sol
Un même sol peut assurer simultanément plusieurs fonctions :
production agricole ;
infiltration de l’eau ;
stockage hydrique ;
stockage du carbone ;
habitat biologique ;
filtration ;
stockage de nutriments ;
support végétal ;
régulation thermique.
La qualité d’un sol ne doit donc pas être évaluée à partir d’un seul indicateur.
1.3. La profondeur du sol
La profondeur utile constitue un paramètre essentiel.
Un sol profond peut offrir :
davantage d’espace racinaire ;
davantage de stockage d’eau ;
davantage de réserve minérale ;
une meilleure capacité tampon.
À l’inverse, un sol très superficiel peut être rapidement limité par :
sécheresse ;
chaleur ;
faible enracinement ;
faible disponibilité hydrique.
La profondeur doit donc être cartographiée lorsque les données sont disponibles.
2. Cartographier les types de sols
2.1. La diversité pédologique
Un territoire peut présenter une mosaïque de sols liée à :
géologie ;
relief ;
climat ;
drainage ;
végétation ;
dépôts alluviaux ;
histoire agricole.
Il faut donc éviter de considérer le territoire comme possédant un sol unique.
2.2. Les principales caractéristiques
La cartographie pédologique peut intégrer :
texture ;
structure ;
profondeur ;
pH ;
matière organique ;
carbone organique ;
capacité d’échange cationique ;
drainage ;
hydromorphie ;
compaction ;
salinité ;
réserve utile.
Ces données permettent de passer d’une simple carte d’occupation des sols à une carte fonctionnelle des sols.
3. La fertilité des sols
3.1. Fertilité chimique
La fertilité chimique concerne notamment :
azote ;
phosphore ;
potassium ;
calcium ;
magnésium ;
soufre ;
oligoéléments ;
pH ;
capacité d’échange cationique.
Mais la présence d’un élément ne signifie pas nécessairement qu’il est disponible pour les plantes.
3.2. Fertilité physique
La fertilité dépend également de la structure physique.
Il faut notamment considérer :
porosité ;
agrégation ;
infiltration ;
aération ;
profondeur ;
compaction ;
stabilité structurale.
Un sol riche chimiquement mais très compacté peut être peu fonctionnel pour les racines.
3.3. Fertilité biologique
La fertilité biologique concerne notamment :
bactéries ;
champignons ;
mycorhizes ;
vers de terre ;
arthropodes ;
nématodes ;
décomposeurs.
Ces organismes participent :
à la décomposition ;
au recyclage des nutriments ;
à la structuration ;
à la formation de matière organique ;
aux interactions avec les racines.
La fertilité est donc une propriété chimique + physique + biologique.
4. Cartographier la fertilité
4.1. Une carte multidimensionnelle
Une carte de fertilité peut combiner :
Dimension
Indicateurs possibles
Chimique
pH, N, P, K, CEC
Physique
texture, profondeur, compaction
Hydrique
réserve utile, drainage
Biologique
biomasse, activité, diversité
Organique
matière organique, carbone
Fonctionnelle
potentiel de production
Il est préférable de conserver les couches originales plutôt que de réduire immédiatement l’ensemble à une seule note.
4.2. Les classes fonctionnelles
Pour faciliter la lecture territoriale, on peut ensuite définir des classes :
très favorable ;
favorable ;
intermédiaire ;
contraint ;
fortement contraint.
Ces classes doivent être définies selon l’usage étudié.
Un sol très favorable au maraîchage n’est pas nécessairement le meilleur sol pour une forêt.
5. Le carbone des sols
5.1. Le sol comme réservoir de carbone
Les sols constituent un important réservoir de carbone.
Le carbone peut être présent sous différentes formes :
matière organique fraîche ;
matière organique transformée ;
biomasse ;
carbone organique stabilisé.
Le stockage dépend notamment :
du type de sol ;
du climat ;
de la végétation ;
des apports organiques ;
du drainage ;
des pratiques ;
de la profondeur considérée.
5.2. Cartographier le carbone
Une cartographie du carbone doit préciser :
concentration ;
profondeur ;
densité apparente lorsque disponible ;
stock par unité de surface ;
occupation du sol.
Une concentration élevée ne signifie pas automatiquement qu’un stock total élevé existe : la profondeur et la densité du sol interviennent également.
5.3. Les sols comme infrastructures climatiques
Le carbone du sol n’est pas seulement une question climatique.
Une augmentation de matière organique peut également être associée, selon les sols et les pratiques, à :
amélioration de la structure ;
meilleure rétention d’eau ;
activité biologique accrue ;
meilleure résistance à certaines formes de dégradation.
Il faut toutefois éviter de présenter toute augmentation de carbone comme automatiquement bénéfique : le bilan dépend du contexte et des pratiques.
6. Cartographier l’érosion
6.1. L’érosion hydrique
L’eau peut transporter :
particules fines ;
matière organique ;
nutriments ;
sédiments.
Les risques augmentent notamment avec :
pente ;
sols nus ;
pluies intenses ;
faible couverture ;
compaction ;
travail du sol ;
longueur de pente.
6.2. L’érosion éolienne
Dans certaines situations, le vent peut également transporter les particules superficielles.
Le risque dépend notamment :
de la texture ;
de l’humidité ;
de la couverture végétale ;
de la vitesse du vent ;
de la structure du paysage.
Les haies, couverts et structures végétales peuvent contribuer à réduire certaines formes d’érosion éolienne.
6.3. Les zones d’accumulation
L’érosion ne signifie pas uniquement perte.
Les particules déplacées peuvent s’accumuler :
en bas de pente ;
dans les talwegs ;
dans les fossés ;
dans les cours d’eau ;
dans les zones humides.
Il faut donc analyser le système :
érosion → transport → dépôt.
7. Les sols compactés
7.1. La compaction comme dégradation fonctionnelle
La compaction peut réduire :
porosité ;
infiltration ;
circulation de l’air ;
pénétration des racines ;
stockage hydrique accessible.
Elle peut également favoriser :
ruissellement ;
stagnation ;
érosion.
7.2. Les principales causes
La compaction peut résulter :
du passage d’engins ;
du piétinement ;
de travaux ;
d’une circulation répétée ;
de certaines pratiques agricoles.
Le diagnostic doit distinguer les compactions superficielles des compactions plus profondes.
8. L’artificialisation des sols
8.1. Transformer une surface en infrastructure technique
L’artificialisation peut entraîner :
perte de fonctions biologiques ;
réduction de l’infiltration ;
fragmentation ;
modification du bilan thermique ;
perte de potentiel agricole.
Les surfaces concernées peuvent comprendre :
bâtiments ;
routes ;
parkings ;
plateformes ;
infrastructures diverses.
8.2. Les sols urbains
Les sols urbains ne sont pas nécessairement tous biologiquement morts.
On peut rencontrer :
sols naturels conservés ;
sols remaniés ;
sols compactés ;
sols reconstruits ;
sols anthropisés ;
sols imperméabilisés.
Il faut donc dépasser la distinction simpliste :
urbain = mauvais sol.
Le véritable diagnostic porte sur les fonctions encore présentes.
8.3. Les sols artificialisés mais récupérables
Certains sols dégradés peuvent retrouver certaines fonctions grâce à :
décompactage adapté ;
apport de matière organique ;
végétalisation ;
gestion de l’eau ;
restauration biologique.
La récupération dépend toutefois du niveau de dégradation et de la nature du sol initial.
9. La désimperméabilisation
9.1. Restaurer les fonctions
Lorsqu’une surface imperméabilisée est supprimée, l’objectif n’est pas seulement de retirer un revêtement.
Il faut chercher à restaurer :
infiltration ;
structure ;
activité biologique ;
végétation ;
stockage de carbone ;
habitat.
9.2. Prioriser les interventions
La cartographie peut permettre de cibler :
parkings ;
cours ;
rues ;
friches ;
espaces minéralisés ;
zones de ruissellement.
La priorité peut être donnée aux endroits où la restauration produit simultanément des bénéfices :
hydrologiques ;
climatiques ;
écologiques ;
sociaux.
10. Le potentiel agricole
10.1. Dépasser la simple occupation du sol
Une parcelle actuellement cultivée n’est pas nécessairement une parcelle présentant le meilleur potentiel agricole.
Inversement, une friche peut posséder un sol de grande qualité.
Le potentiel doit donc être évalué à partir des caractéristiques physiques, chimiques, hydriques et climatiques.
10.2. Les critères du potentiel agricole
On peut notamment intégrer :
profondeur ;
texture ;
structure ;
drainage ;
réserve utile ;
fertilité ;
pente ;
érosion ;
climat ;
exposition ;
disponibilité en eau ;
accessibilité.
10.3. Un potentiel différent selon les productions
Le potentiel agricole n’est pas universel.
Un sol peut être :
excellent pour le maraîchage ;
adapté à certaines céréales ;
favorable à un verger ;
favorable à une prairie ;
adapté à une forêt ;
défavorable à certaines cultures.
Il faut donc définir :
potentiel agricole pour quelle production ?
11. La réserve utile des sols
11.1. Le rôle hydrique du sol
Le sol constitue l’un des principaux réservoirs d’eau directement accessibles aux végétaux.
La réserve utile dépend notamment :
texture ;
structure ;
profondeur ;
teneur en eau ;
enracinement.
Une représentation simplifiée peut être donnée par :
[ RU \approx (\theta_{CC}-\theta_{PFP})Z ]
avec :
(RU) = réserve utile ;
(\theta_{CC}) = teneur en eau à la capacité au champ ;
(\theta_{PFP}) = teneur en eau au point de flétrissement ;
(Z) = profondeur explorée par les racines.
Cette relation constitue une approximation : la réserve réellement accessible dépend également de la profondeur effective d’enracinement, de la structure et des conditions hydrologiques.
11.2. Cartographier la capacité de stockage
Une carte hydrique des sols peut distinguer :
faible réserve ;
réserve intermédiaire ;
forte réserve.
Cette information est essentielle pour :
agriculture ;
forêt ;
végétalisation urbaine ;
adaptation à la sécheresse.
12. Les sols et l’agroclimatologie
12.1. Sol et climat fonctionnent ensemble
Le climat impose des contraintes.
Le sol peut en amortir certaines.
Par exemple :
température élevée + sol profond + bonne disponibilité hydrique
n’est pas équivalent à :
température élevée + sol superficiel + faible réserve hydrique.
Le climat ne peut donc pas être interprété indépendamment du sol.
12.2. Le sol comme tampon climatique
Le sol peut participer à la résilience par :
stockage d’eau ;
profondeur racinaire ;
stabilité thermique ;
stockage de carbone ;
activité biologique.
La qualité du sol devient ainsi une composante de la résilience climatique territoriale.
13. Le croisement avec l’hydrologie
13.1. Sol et ruissellement
La capacité d’infiltration dépend notamment :
texture ;
structure ;
compaction ;
humidité initiale ;
couverture.
Le sol doit donc être croisé avec la carte hydrologique.
13.2. Sol et recharge
Certains secteurs peuvent présenter un potentiel d’infiltration intéressant, tandis que d’autres sont naturellement peu infiltrants.
La stratégie territoriale doit alors distinguer :
zones à protéger ;
zones à infiltrer ;
zones à stocker ;
zones à drainer ;
zones à préserver de l’infiltration pour des raisons de sécurité ou de protection des eaux.
L’infiltration n’est donc pas automatiquement souhaitable partout.
14. Le croisement avec la végétation
14.1. Racines et sols
Les systèmes racinaires influencent :
porosité ;
structure ;
stabilité ;
infiltration ;
carbone ;
activité biologique.
La végétation et le sol doivent donc être considérés comme un système couplé.
14.2. Choisir les végétaux selon le sol
Le diagnostic pédologique permet d’adapter :
espèces ;
variétés ;
porte-greffes ;
densités ;
systèmes racinaires ;
modes de conduite.
Le principe devient :
ne pas seulement demander quelle plante peut pousser dans une région, mais dans quel sol et dans quelles conditions hydriques elle pourra fonctionner durablement.
15. Le croisement avec le relief
15.1. Sol et topographie
Le relief influence :
profondeur ;
drainage ;
érosion ;
accumulation ;
exposition.
Les sols peuvent donc changer rapidement sur une même pente.
15.2. Les séquences topographiques
Une séquence peut présenter :
sommet → haut de versant → milieu de versant → bas de versant → vallée.
Chaque position peut présenter des caractéristiques pédologiques différentes.
Le diagnostic doit donc croiser :
topographie + géologie + hydrologie + pédologie.
16. Cartographie des sols à l’échelle territoriale
16.1. Les principales couches
Carte pédologique
Types et caractéristiques des sols.
Carte de fertilité
Potentiel chimique, physique et biologique.
Carte du carbone
Concentration et stocks.
Carte de l’érosion
Vulnérabilité et zones de transfert.
Carte de compaction
Dégradation physique.
Carte d’artificialisation
Surfaces imperméabilisées et sols transformés.
Carte hydrique
Réserve utile et comportement hydrologique.
Carte du potentiel agricole
Aptitude selon les productions.
17. Les données de terrain
17.1. Les analyses pédologiques
Selon les objectifs, les prélèvements peuvent mesurer :
pH ;
matière organique ;
carbone organique ;
éléments nutritifs ;
texture ;
CEC ;
salinité.
17.2. Les observations physiques
Il faut également observer :
structure ;
horizons ;
profondeur ;
racines ;
compaction ;
drainage ;
présence de cailloux ;
signes d’érosion.
Une analyse chimique seule ne permet pas de comprendre entièrement un sol.
17.3. La biologie du sol
Lorsque cela est pertinent, le diagnostic peut intégrer :
activité respiratoire ;
biomasse microbienne ;
diversité ;
mycorhization ;
abondance de macrofaune.
L’objectif est de mesurer le fonctionnement biologique, pas simplement de produire une liste d’organismes.
18. Les outils numériques
18.1. SIG et cartographie
Les systèmes d’information géographique permettent de croiser :
sols ;
relief ;
hydrologie ;
climat ;
occupation du sol ;
végétation.
Cela permet de rechercher des relations spatiales.
18.2. Télédétection
La télédétection peut contribuer à suivre :
couverture végétale ;
sols nus ;
humidité relative de certaines surfaces ou indices ;
évolution de l’occupation du sol ;
érosion visible ;
artificialisation.
Mais les propriétés internes du sol ne peuvent pas toutes être déduites directement de l’imagerie.
Les observations de terrain restent indispensables.
19. Les unités fonctionnelles de sols
19.1. Classer selon les fonctions
Le territoire peut être découpé en unités telles que :
Sol à haut potentiel agricole
profond ;
fertile ;
bonne réserve utile ;
faible contrainte.
Sol à forte fonction hydrologique
infiltration ou stockage important ;
rôle dans le cycle de l’eau.
Sol à forte valeur écologique
biodiversité ;
habitat ;
fonctionnement naturel.
Sol vulnérable
érosion ;
faible profondeur ;
forte sensibilité à la sécheresse.
Sol artificialisé
fonctions fortement réduites.
Sol restaurable
fonctions dégradées mais potentiellement récupérables.
20. La protection des meilleurs sols
20.1. Le principe de priorité
Tous les sols ne sont pas équivalents.
Lorsqu’un territoire possède des sols agricoles rares et fonctionnels, leur artificialisation peut entraîner une perte difficilement réversible.
Il faut donc identifier les sols présentant les plus fortes valeurs :
agricoles ;
hydrologiques ;
écologiques ;
climatiques.
20.2. Éviter avant de compenser
Une stratégie cohérente suit une hiérarchie :
éviter → réduire → restaurer → compenser lorsque nécessaire.
La protection d’un sol fonctionnel est généralement préférable à la tentative de recréer ultérieurement toutes ses fonctions ailleurs.
21. La carte du potentiel territorial des sols
Une carte synthétique peut croiser :
fertilité ;
carbone ;
réserve utile ;
profondeur ;
érosion ;
artificialisation ;
potentiel agricole.
Elle permet alors de distinguer :
sols stratégiques à protéger ;
sols agricoles à renforcer ;
sols dégradés à restaurer ;
sols artificialisés à désimperméabiliser ;
sols vulnérables à surveiller ;
sols à fonctions écologiques prioritaires.
Cette carte constitue l’une des bases du zonage agroclimatique territorial.
22. Le diagnostic prospectif des sols
22.1. Horizon 2030
Surveiller :
artificialisation ;
érosion ;
évolution du carbone ;
compaction ;
disponibilité hydrique.
22.2. Horizon 2050
Tester :
évolution des sécheresses ;
modification de la réserve utile effective ;
évolution des cultures ;
pression foncière.
22.3. Horizon 2080
Anticiper :
déplacement des potentiels agricoles ;
dégradation de certains sols ;
nouvelles contraintes hydriques ;
transformation des pratiques.
22.4. Horizon 2100
La question devient :
Quels sols devront absolument être conservés pour maintenir les fonctions agricoles, hydrologiques, écologiques et climatiques du territoire ?
23. Le jumeau numérique pédologique
Le diagnostic peut progressivement être intégré dans un modèle territorial associant :
géologie ;
topographie ;
sols ;
climat ;
hydrologie ;
végétation ;
occupation du sol.
Il devient alors possible de tester des scénarios :
Que se passe-t-il si une parcelle agricole est artificialisée ?
Que se passe-t-il si le carbone du sol diminue ?
Que se passe-t-il si l’érosion augmente ?
Que se passe-t-il si les sécheresses deviennent plus fréquentes ?
Quels sols sont les plus précieux pour l’agriculture future ?
Où concentrer les efforts de restauration ?
Le modèle devient ainsi un outil de priorisation territoriale.
24. La méthode Omakëya™ du diagnostic des sols
24.1. Observer
Identifier :
relief ;
géologie ;
occupation ;
végétation ;
traces d’érosion ;
zones humides ;
surfaces artificialisées.
24.2. Cartographier
Produire les couches :
pédologie ;
fertilité ;
carbone ;
érosion ;
compaction ;
artificialisation ;
réserve utile.
24.3. Échantillonner
Réaliser des prélèvements représentatifs selon les unités pédologiques.
24.4. Analyser
Mesurer les caractéristiques :
chimiques ;
physiques ;
hydriques ;
biologiques.
24.5. Classer
Définir les unités fonctionnelles de sols.
24.6. Croiser
Associer :
sols ;
climat ;
hydrologie ;
relief ;
végétation ;
agriculture.
24.7. Identifier les sols stratégiques
Repérer les sols à forte valeur :
agricole ;
hydrologique ;
écologique ;
climatique.
24.8. Identifier les dégradations
Cartographier :
érosion ;
compaction ;
artificialisation ;
perte de matière organique.
24.9. Définir les priorités
Classer les secteurs selon :
protection ;
restauration ;
amélioration ;
surveillance.
24.10. Tester les scénarios
Évaluer l’évolution des sols à différentes échéances climatiques.
25. La matrice territoriale des sols
Fonction
Indicateurs
Menace principale
Stratégie
Production agricole
fertilité, profondeur, réserve utile
artificialisation
protection
Stockage de carbone
carbone organique, matière organique
dégradation
conservation/restauration
Infiltration
structure, porosité, compaction
imperméabilisation
désimperméabilisation
Stockage hydrique
réserve utile, profondeur
sécheresse
amélioration du sol
Biodiversité
activité biologique, habitats
perturbation
protection
Résistance à l’érosion
couverture, structure, pente
sol nu
couverture végétale
Fonction écologique
hydromorphie, continuité
fragmentation
restauration
Potentiel futur
climat + sol + eau
changement climatique
adaptation
26. La stratégie Omakëya™ des sols
Le diagnostic permet finalement de définir quatre grandes catégories d’action.
Protéger
Les sols fonctionnels et rares.
Restaurer
Les sols dégradés mais récupérables.
Transformer
Les sols artificialisés lorsque leur transformation permet de retrouver certaines fonctions.
Adapter
Les sols dont les conditions évoluent sous l’effet du changement climatique.
Cette approche permet d’éviter une erreur majeure :
chercher à traiter tous les sols de la même manière.
Le sol comme infrastructure stratégique du territoire
Le diagnostic des sols révèle une seconde architecture territoriale, située sous nos pieds.
Cette architecture est essentielle.
Le sol :
stocke de l’eau ;
stocke du carbone ;
produit de la biomasse ;
nourrit les plantes ;
abrite une biodiversité considérable ;
ralentit les écoulements ;
limite certaines formes d’érosion ;
participe aux échanges thermiques ;
soutient l’agriculture ;
contribue au fonctionnement des écosystèmes.
Mais ces fonctions ne sont pas distribuées uniformément.
Un territoire résilient doit donc connaître ses sols avec une précision suffisante pour savoir :
ce qui doit être protégé, ce qui peut être cultivé, ce qui doit être restauré et ce qui peut être transformé.
La fertilité ne doit pas être considérée uniquement comme une propriété agricole.
Le carbone ne doit pas être considéré uniquement comme une donnée climatique.
L’érosion ne doit pas être considérée uniquement comme une perte de terre.
L’artificialisation ne doit pas être considérée uniquement comme une question foncière.
Le potentiel agricole ne doit pas être considéré uniquement comme une capacité de production.
Ces dimensions sont liées.
Un sol fertile peut stocker de l’eau.
Un sol riche en matière organique peut contribuer à la structure.
Un sol couvert peut mieux résister à certaines formes d’érosion.
Un sol vivant peut soutenir une végétation plus fonctionnelle.
Une végétation fonctionnelle peut améliorer les cycles de l’eau et du carbone.
Le sol devient donc un nœud central du métabolisme territorial.
Dans la Vision Omakëya™, il faut ainsi passer d’une logique de :
« surface disponible »
à une logique de :
« capital écologique, hydrologique, climatique et alimentaire vivant ».
La stratégie territoriale peut alors suivre une séquence :
Ne consommez pas un sol avant d’avoir mesuré les fonctions que vous allez perdre.
Cette dernière idée est essentielle pour l’aménagement du territoire.
Car lorsqu’un sol fertile, profond et fonctionnel est recouvert par une infrastructure, la perte ne concerne pas seulement quelques hectares.
Elle peut concerner simultanément :
la production alimentaire ;
l’infiltration ;
le stockage de carbone ;
la biodiversité ;
la régulation hydrologique ;
la résilience climatique.
Le diagnostic pédologique permet donc de replacer le sol au centre de la conception territoriale.
Après avoir étudié le climat, les microclimats, l’eau et les sols, il devient possible de commencer à comprendre comment ces infrastructures naturelles se combinent pour organiser les grands systèmes territoriaux.
La prochaine étape consiste ainsi à étudier les grandes structures naturelles du territoire : reliefs, vallées, crêtes, pentes, lignes de partage des eaux et autres formes géomorphologiques qui organisent simultanément l’eau, l’air, les sols, la végétation, les implantations humaines et les dynamiques écologiques
Comprendre les bassins versants, les rivières, les nappes, les zones humides, le ruissellement et les inondations
L’eau est l’un des principaux organisateurs physiques d’un territoire.
Elle ne respecte ni les limites cadastrales, ni les limites communales, ni les frontières administratives. Elle suit la topographie, s’infiltre dans les sols, circule dans les aquifères, rejoint les rivières, s’accumule dans les dépressions et peut, lors des événements extrêmes, transformer temporairement certains espaces en zones d’écoulement ou de stockage.
Comprendre l’hydrologie d’un territoire revient donc à comprendre comment l’eau entre, circule, s’infiltre, se stocke, s’évapore, est consommée, ressort et se redistribue dans l’espace et dans le temps.
Le diagnostic hydrologique cherche ainsi à répondre à plusieurs questions fondamentales :
D’où vient l’eau ?
Où va-t-elle ?
Où s’infiltre-t-elle ?
Où se stocke-t-elle ?
Où manque-t-elle ?
Où peut-elle devenir dangereuse ?
Quelles structures naturelles permettent au territoire de gérer ces flux ?
Le diagnostic hydrologique constitue donc une étape fondamentale de l’agroclimatologie territoriale.
Il permet de comprendre simultanément :
la disponibilité en eau ;
les chemins de l’eau ;
les capacités de stockage ;
les zones d’infiltration ;
les zones humides ;
les ressources souterraines ;
les risques d’érosion ;
les risques d’inondation ;
les zones de sécheresse ;
les interactions entre eau, sols, végétation et climat.
Il ne s’agit pas simplement de cartographier les cours d’eau.
Il s’agit de reconstituer le système hydrologique du territoire.
1. L’eau comme système territorial
1.1. Le cycle de l’eau à l’échelle du territoire
À l’échelle territoriale, l’eau peut suivre de nombreux chemins.
Une pluie peut :
être interceptée par la végétation ;
tomber directement au sol ;
s’infiltrer ;
ruisseler ;
être stockée dans le sol ;
alimenter une nappe ;
rejoindre une rivière ;
être retenue dans une zone humide ;
s’évaporer ;
être transpirée par les végétaux ;
être prélevée par les activités humaines ;
être stockée dans une retenue.
Le même volume d’eau peut donc changer plusieurs fois de forme et de fonction.
1.2. Les flux et les stocks
Il faut distinguer deux notions essentielles :
les flux, c’est-à-dire les mouvements d’eau ;
les stocks, c’est-à-dire les volumes temporairement ou durablement présents dans un compartiment.
Les principaux stocks sont :
neige et glace ;
sols ;
nappes ;
mares ;
étangs ;
retenues ;
zones humides ;
rivières ;
végétation.
La résilience hydrologique dépend fortement de la capacité du territoire à disposer de stocks répartis dans le temps et dans l’espace.
1.3. Le bilan hydrologique
À une échelle donnée, le bilan peut être représenté conceptuellement par :
[ P = ET + Q + \Delta S ]
avec :
(P) = précipitations ;
(ET) = évapotranspiration ;
(Q) = écoulements sortants ;
(\Delta S) = variation des stocks d’eau.
Cette relation doit être adaptée au système étudié et aux limites spatiales retenues.
Elle rappelle surtout une évidence fondamentale :
l’eau qui tombe n’est pas nécessairement l’eau qui reste disponible.
2. Les bassins versants
2.1. Le bassin versant comme unité hydrologique
Le bassin versant constitue l’une des unités fondamentales de l’analyse hydrologique.
Il correspond à l’ensemble du territoire dont les eaux s’écoulent vers un même exutoire.
Cette unité est particulièrement importante parce qu’elle permet de suivre :
les précipitations ;
le ruissellement ;
l’infiltration ;
les écoulements ;
les stocks ;
les transferts de polluants ;
les sédiments.
2.2. Les sous-bassins
Un grand bassin versant peut être subdivisé en :
sous-bassins ;
sous-sous-bassins ;
micro-bassins.
Cette hiérarchie permet d’étudier le territoire à différentes échelles.
Une petite modification réalisée dans un sous-bassin peut parfois avoir des conséquences beaucoup plus loin, notamment sur :
les débits ;
les crues ;
la qualité de l’eau ;
les transports sédimentaires.
2.3. Les lignes de partage des eaux
Les lignes de partage des eaux correspondent aux reliefs séparant deux bassins versants.
Elles se situent généralement sur :
crêtes ;
sommets ;
lignes de relief ;
certains replats ou structures topographiques.
Elles constituent donc une interface fondamentale entre deux systèmes hydrologiques.
3. La topographie et les chemins de l’eau
3.1. Le rôle de la pente
La pente influence :
la vitesse potentielle de ruissellement ;
l’érosion ;
l’infiltration ;
l’accumulation ;
la concentration des écoulements.
Une pente forte n’entraîne cependant pas automatiquement un ruissellement important : le sol, la couverture végétale, la saturation et l’intensité des précipitations interviennent également.
3.2. Les talwegs
Le talweg constitue une ligne de concentration préférentielle des écoulements dans une dépression topographique.
Il peut correspondre :
à un cours d’eau permanent ;
à un cours d’eau temporaire ;
à un axe d’écoulement lors des pluies ;
à une ancienne structure hydrologique.
Les talwegs doivent donc être identifiés même lorsqu’ils sont secs une grande partie de l’année.
3.3. Les zones d’accumulation
Certaines formes topographiques favorisent l’accumulation :
cuvettes ;
dépressions ;
fonds de vallée ;
replats ;
zones à faible pente.
Elles peuvent constituer des espaces de :
stockage ;
infiltration ;
humidification ;
saturation temporaire ;
accumulation des eaux de crue.
4. Les rivières et cours d’eau
4.1. Le réseau hydrographique
Le réseau hydrographique comprend :
rivières ;
fleuves ;
ruisseaux ;
torrents ;
fossés ;
écoulements temporaires ;
sources.
Il faut analyser non seulement leur présence, mais également leur connectivité.
4.2. Les régimes hydrologiques
Un cours d’eau peut présenter des variations importantes selon :
saison ;
pluies ;
fonte des neiges ;
sécheresse ;
alimentation souterraine ;
prélèvements.
Le débit n’est donc jamais une constante.
Il faut rechercher :
débit moyen ;
débits d’étiage ;
crues ;
fréquence des événements ;
durée des épisodes ;
évolution saisonnière.
4.3. Les berges et les ripisylves
Les berges constituent des interfaces entre :
eau ;
sol ;
végétation ;
atmosphère ;
biodiversité.
Les ripisylves peuvent contribuer à :
stabiliser les berges ;
créer de l’ombrage ;
fournir des habitats ;
ralentir certains écoulements ;
limiter certains transferts de sédiments ;
créer des corridors écologiques.
Elles constituent donc une infrastructure multifonctionnelle.
5. Les nappes et les eaux souterraines
5.1. Les aquifères
Les nappes constituent des stocks d’eau souterraine contenus dans des formations géologiques permettant leur circulation et leur stockage.
Il faut identifier :
aquifères ;
niveaux piézométriques ;
zones de recharge ;
zones de drainage ;
relations avec les rivières ;
vulnérabilité aux pollutions.
5.2. La recharge des nappes
La recharge dépend notamment :
des précipitations ;
de l’infiltration ;
des propriétés du sol ;
de la géologie ;
de la végétation ;
de l’évapotranspiration ;
de la profondeur de la nappe.
Une pluie importante ne signifie donc pas nécessairement une recharge importante.
Une partie de l’eau peut être :
évacuée par ruissellement ;
stockée temporairement dans le sol ;
consommée par la végétation ;
évaporée.
5.3. Les interactions nappes-rivières
Les eaux souterraines et les cours d’eau peuvent être fortement connectés.
Selon les conditions hydrogéologiques, une nappe peut :
alimenter une rivière ;
être alimentée par une rivière ;
échanger dans les deux directions ;
être relativement indépendante.
Cette relation est essentielle pour comprendre les débits d’étiage.
6. Les zones humides
6.1. Les zones humides comme infrastructures naturelles
Les zones humides constituent des interfaces majeures entre :
eau ;
sol ;
végétation ;
atmosphère ;
biodiversité.
Elles peuvent assurer simultanément des fonctions :
hydrologiques ;
écologiques ;
biologiques ;
paysagères ;
climatiques.
6.2. Le stockage temporaire
Certaines zones humides peuvent retenir temporairement une partie de l’eau.
Elles peuvent ainsi contribuer à ralentir les transferts hydrologiques.
Mais leur fonctionnement dépend fortement :
du sol ;
de la topographie ;
de la végétation ;
de la géologie ;
du régime hydrologique.
Il faut donc éviter de considérer toutes les zones humides comme des réservoirs équivalents.
6.3. Les zones humides et la biodiversité
Elles peuvent fournir :
habitats ;
sites de reproduction ;
ressources alimentaires ;
zones refuges ;
corridors.
Leur valeur ne doit donc jamais être réduite à leur seul volume d’eau.
7. Le ruissellement
7.1. Comprendre la formation du ruissellement
Le ruissellement apparaît lorsque l’eau qui arrive à la surface ne peut pas être suffisamment infiltrée ou stockée localement.
Plusieurs mécanismes peuvent intervenir :
sol saturé ;
intensité de pluie supérieure à la capacité d’infiltration ;
sol compacté ;
surface imperméable ;
pente importante ;
faible couverture végétale.
7.2. Les surfaces imperméables
Les routes, parkings, toitures et autres surfaces imperméables modifient fortement les flux.
Elles peuvent :
réduire l’infiltration ;
accélérer le transfert ;
augmenter les débits de pointe ;
raccourcir les temps de réponse ;
transporter des polluants.
L’artificialisation transforme ainsi le fonctionnement hydrologique du bassin versant.
7.3. Les coefficients de ruissellement
Pour certaines analyses simplifiées, le volume ruisselé peut être approximé par :
[ V_r = C , P , A ]
avec :
(V_r) = volume ruisselé ;
(C) = coefficient de ruissellement ;
(P) = hauteur de précipitation ;
(A) = surface contributive.
Cette approximation doit être utilisée avec prudence.
Le coefficient (C) dépend notamment :
de l’occupation du sol ;
de l’humidité initiale ;
de la pente ;
de la nature du sol ;
de l’intensité de la pluie ;
de l’état du système.
8. Les temps de concentration
8.1. Pourquoi le temps compte
Deux bassins recevant la même quantité de pluie peuvent produire des réponses très différentes.
La vitesse de concentration de l’eau dépend notamment :
de la taille du bassin ;
de la pente ;
des distances parcourues ;
de la rugosité ;
de la végétation ;
des sols ;
des réseaux artificiels.
8.2. Le temps de concentration
Le temps de concentration correspond, dans une approche simplifiée, au temps nécessaire pour que l’eau provenant des zones contributives les plus éloignées participe à l’écoulement à l’exutoire.
Cette notion est essentielle pour comprendre :
les débits de pointe ;
les crues ;
les ouvrages hydrauliques ;
les systèmes de drainage.
9. Les inondations
9.1. Différents types d’inondation
Une inondation peut résulter de :
débordement de cours d’eau ;
ruissellement ;
remontée de nappe ;
submersion ;
rupture ou défaillance d’ouvrage ;
combinaison de plusieurs mécanismes.
Il faut donc éviter de parler de « risque d’inondation » comme d’un phénomène unique.
9.2. Les zones d’expansion des crues
Certaines zones jouent naturellement le rôle d’espaces d’expansion :
plaines alluviales ;
prairies ;
zones humides ;
dépressions ;
bras secondaires.
Les urbaniser peut déplacer le problème plutôt que le résoudre.
Une stratégie résiliente cherche donc autant que possible à :
laisser de l’espace à l’eau.
9.3. L’aléa, l’exposition et la vulnérabilité
Le risque ne dépend pas uniquement de la quantité d’eau.
Il dépend de la combinaison :
[ Risque = f(Aléa, Exposition, Vulnérabilité) ]
Une crue importante dans une zone inhabitée ne produit pas les mêmes conséquences qu’une crue plus faible dans une zone densément construite.
10. Les crues et les événements extrêmes
10.1. Les pluies intenses
Le diagnostic doit intégrer les événements extrêmes :
pluies courtes et intenses ;
pluies longues ;
pluies répétées ;
sols déjà saturés ;
épisodes successifs.
Une même hauteur de pluie peut avoir des conséquences radicalement différentes selon sa distribution temporelle.
10.2. Les événements composés
Les situations les plus complexes peuvent associer :
pluie intense ;
sol saturé ;
rivière déjà haute ;
nappe élevée ;
urbanisation importante.
Dans ce cas, plusieurs mécanismes se renforcent.
La résilience doit donc être évaluée sur les combinaisons de risques, et pas uniquement sur des événements isolés.
11. Les sécheresses hydrologiques
11.1. De la sécheresse météorologique à la sécheresse hydrologique
Une absence de pluie ne produit pas immédiatement une sécheresse hydrologique.
Le déficit peut progressivement affecter :
les sols ;
la végétation ;
les cours d’eau ;
les nappes ;
les écosystèmes.
Il existe donc une inertie du système.
11.2. Les stocks comme buffers
Les sols, nappes, zones humides, mares et autres stocks constituent des tampons hydrologiques.
Plus les stocks sont diversifiés et fonctionnels, plus le territoire peut amortir certains déficits temporaires.
Cela ne signifie pas qu’ils puissent compenser indéfiniment une sécheresse prolongée.
12. Cartographier le système hydrologique
12.1. Les principales couches cartographiques
Le diagnostic peut intégrer :
Topographie
altitude ;
pente ;
exposition ;
talwegs ;
crêtes.
Hydrographie
cours d’eau ;
sources ;
fossés ;
plans d’eau.
Hydrogéologie
aquifères ;
nappes ;
zones de recharge ;
niveaux piézométriques.
Sols
texture ;
profondeur ;
infiltration ;
hydromorphie ;
compaction.
Occupation du sol
forêts ;
cultures ;
prairies ;
zones urbaines ;
surfaces imperméables.
Risques
ruissellement ;
érosion ;
débordement ;
remontée de nappe ;
zones d’expansion.
13. Les outils numériques
13.1. Les modèles numériques de terrain
Le MNT permet notamment d’analyser :
pentes ;
directions d’écoulement ;
accumulation ;
bassins versants ;
talwegs ;
crêtes.
Il constitue donc une infrastructure essentielle du diagnostic.
13.2. Les directions et accumulations d’écoulement
À partir d’un modèle topographique, les outils SIG peuvent estimer :
la direction préférentielle d’écoulement ;
l’accumulation des flux ;
les réseaux potentiels ;
les limites de bassins versants.
Ces résultats constituent des modèles.
Ils doivent être confrontés à la réalité du terrain, notamment lorsque les infrastructures humaines modifient les écoulements.
13.3. Le croisement avec les données historiques
Il faut également intégrer :
archives de crues ;
cartes historiques ;
témoignages ;
photographies ;
données hydrométriques ;
relevés piézométriques ;
observations de terrain.
L’histoire hydrologique constitue une source précieuse pour comprendre les événements extrêmes.
14. Les mesures de terrain
14.1. Les stations hydrologiques
Selon l’échelle du projet, les mesures peuvent porter sur :
hauteur d’eau ;
débit ;
température ;
turbidité ;
conductivité ;
humidité du sol ;
niveau des nappes.
14.2. Les mesures distribuées
Un réseau de capteurs peut permettre de suivre :
pluviométrie ;
humidité des sols ;
niveaux de mares ;
niveaux de nappes ;
températures ;
débits.
La mesure répétée permet de passer d’une photographie du territoire à une compréhension dynamique.
15. Le diagnostic hydrologique à l’échelle agricole
15.1. Positionner les cultures selon l’eau
La cartographie hydrologique peut aider à distinguer :
zones sèches ;
zones intermédiaires ;
zones humides ;
zones inondables ;
zones à réserve utile importante.
Le choix des cultures peut ensuite être adapté à ces conditions.
15.2. Les vergers
Pour un verger, le diagnostic doit notamment rechercher :
risques de gel ;
disponibilité hydrique ;
profondeur du sol ;
drainage ;
remontée de nappe ;
ruissellement ;
érosion.
Le meilleur emplacement n’est donc pas nécessairement le plus plat ou le plus facilement accessible.
16. Le diagnostic hydrologique à l’échelle urbaine
16.1. La ville comme bassin versant artificialisé
La ville possède son propre système hydrologique :
toitures ;
rues ;
caniveaux ;
réseaux ;
bassins ;
sols ;
parcs ;
cours d’eau.
Chaque surface participe différemment au bilan.
16.2. Désimperméabiliser
Une stratégie territoriale peut chercher à :
restaurer les sols ;
créer des surfaces perméables ;
ralentir les écoulements ;
favoriser l’infiltration ;
reconnecter les espaces verts ;
créer des zones de stockage temporaire.
L’objectif n’est pas nécessairement de faire disparaître l’eau rapidement.
Cette logique permet de limiter la dépendance aux infrastructures d’évacuation.
20.2. Travailler avec la gravité
L’eau possède une énergie potentielle liée à l’altitude.
Plutôt que de pomper systématiquement, le territoire peut utiliser :
pentes ;
réservoirs en hauteur ;
réseaux gravitaires ;
noues ;
bassins en cascade ;
mares connectées.
La gravité devient alors une infrastructure énergétique naturelle.
21. Le croisement avec le diagnostic climatique
L’hydrologie ne peut pas être séparée du climat.
Une augmentation des températures peut modifier :
évapotranspiration ;
demande en eau ;
assèchement des sols ;
niveau des cours d’eau ;
recharge des nappes.
Une modification des précipitations peut modifier :
ruissellement ;
recharge ;
crues ;
stockage.
Le diagnostic hydrologique doit donc être relié aux scénarios climatiques.
22. Le croisement avec les sols
Le sol constitue l’une des principales interfaces hydrologiques.
Il détermine en partie :
infiltration ;
stockage ;
drainage ;
réserve utile ;
ruissellement.
Un sol vivant, structuré et couvert peut avoir un comportement très différent d’un sol compacté.
La restauration hydrologique passe donc souvent par la restauration pédologique.
23. Le croisement avec la végétation
La végétation agit sur :
interception ;
infiltration ;
transpiration ;
ombrage ;
structure du sol ;
érosion.
Les racines créent des voies préférentielles d’infiltration.
La litière protège la surface.
La canopée modifie l’énergie reçue.
La végétation constitue donc une infrastructure hydrologique vivante.
24. Le diagnostic hydrologique prospectif
24.1. Horizon 2030
Analyser :
évolution des températures ;
épisodes de sécheresse ;
pluies intenses ;
pression sur les ressources.
24.2. Horizon 2050
Tester :
disponibilité hydrique ;
recharge des nappes ;
évolution des cultures ;
vulnérabilité des infrastructures.
24.3. Horizon 2080
Explorer :
transformation des régimes hydrologiques ;
déplacement des zones humides ;
évolution des besoins en eau ;
modification des risques.
24.4. Horizon 2100
Ne plus chercher uniquement à maintenir le système actuel.
Il faut déterminer :
quelles structures hydrologiques devront être conservées, restaurées, déplacées ou créées pour que le territoire reste fonctionnel ?
25. Le jumeau numérique hydrologique
Le diagnostic peut progressivement évoluer vers un modèle numérique associant :
topographie ;
pluies ;
sols ;
végétation ;
cours d’eau ;
nappes ;
zones humides ;
infrastructures ;
prélèvements ;
stocks.
Il devient alors possible de tester des scénarios :
Que se passe-t-il si 10 % des sols urbains sont désimperméabilisés ?
Que se passe-t-il si une zone humide est restaurée ?
Que se passe-t-il si la pluviométrie devient plus irrégulière ?
Que se passe-t-il si la recharge des nappes diminue ?
Que se passe-t-il si une série de pluies intenses survient après une longue sécheresse ?
Le jumeau numérique devient ainsi un outil de simulation et d’apprentissage territorial.
26. La méthode Omakëya™ du diagnostic hydrologique
26.1. Observer
Identifier les structures visibles :
relief ;
cours d’eau ;
mares ;
zones humides ;
fossés ;
zones d’accumulation.
26.2. Cartographier
Produire les principales couches :
bassins versants ;
écoulements ;
sols ;
nappes ;
occupation du sol ;
risques.
26.3. Mesurer
Installer ou exploiter :
pluviomètres ;
sondes d’humidité ;
stations hydrologiques ;
piézomètres ;
capteurs de niveau.
26.4. Modéliser
Simuler :
ruissellement ;
infiltration ;
stockage ;
crues ;
sécheresses.
26.5. Identifier les vulnérabilités
Rechercher :
dépendances ;
points critiques ;
zones de débordement ;
déficits hydriques ;
infrastructures vulnérables.
26.6. Identifier les opportunités
Rechercher :
infiltration ;
stockage ;
restauration ;
reconnexion ;
désimperméabilisation ;
renaturation.
26.7. Concevoir
Définir :
priorités ;
ouvrages ;
zones de protection ;
zones de stockage ;
infrastructures vivantes.
26.8. Tester
Comparer plusieurs scénarios climatiques et hydrologiques.
26.9. Mesurer à nouveau
Vérifier les résultats sur le terrain.
26.10. Ajuster
Modifier progressivement le système selon les observations.
27. La matrice hydrologique territoriale
Fonction
Structure naturelle
Risque
Intervention possible
Infiltration
Sol vivant
Imperméabilisation
Désimperméabilisation
Stockage
Sol, nappe, mare
Sécheresse
Restaurer les stocks
Ralentissement
Haie, zone humide
Ruissellement
Recréer des obstacles végétalisés
Évacuation
Talweg, rivière
Crue
Préserver les espaces d’écoulement
Recharge
Sols perméables
Baisse des nappes
Restaurer infiltration
Expansion
Plaine alluviale
Inondation
Éviter l’urbanisation
Biodiversité
Zones humides
Fragmentation
Restaurer les continuités
Agriculture
Réserve utile
Stress hydrique
Adapter cultures et implantation
28. Le principe fondamental : ralentir l’eau
Pendant longtemps, une grande partie de l’aménagement a cherché à :
évacuer l’eau le plus rapidement possible.
Canaliser.
Drainer.
Enterrer.
Imperméabiliser.
Évacuer.
Cette logique peut fonctionner dans certaines situations, mais elle transfère souvent le problème vers l’aval.
Une approche territoriale résiliente cherche davantage à :
retenir l’eau là où elle tombe, ralentir son déplacement, favoriser son infiltration, utiliser les stocks naturels et ne transférer vers l’aval que le surplus nécessaire.
Cela ne signifie pas retenir toute l’eau partout.
Une stratégie hydrologique équilibrée doit également préserver :
les débits écologiques ;
les zones d’expansion ;
les continuités fluviales ;
les nappes ;
les zones humides ;
les besoins humains ;
les fonctions agricoles.
Lire le territoire à travers l’eau
Le diagnostic hydrologique permet de révéler une architecture du territoire qui reste souvent invisible.
Sous les routes, les parcelles et les limites administratives existe un autre réseau :
celui de l’eau.
Les bassins versants organisent les territoires.
Les crêtes séparent les flux.
Les talwegs les concentrent.
Les rivières les transportent.
Les sols les ralentissent et les stockent.
Les nappes les conservent.
Les zones humides les tamponnent.
La végétation les redistribue.
Les infrastructures humaines peuvent les accélérer, les détourner ou les stocker.
Le territoire possède donc une véritable géométrie hydrologique.
Comprendre cette géométrie permet de changer radicalement la manière d’aménager.
Au lieu de demander :
« Où pouvons-nous construire ? »
il devient possible de demander :
« Où l’eau a-t-elle besoin de passer ? »
Au lieu de demander :
« Comment évacuer cette pluie ? »
on peut demander :
« Où pouvons-nous ralentir, infiltrer et stocker cette eau ? »
Au lieu de considérer une inondation comme un simple problème technique, on peut rechercher :
« Où le territoire avait-il naturellement besoin d’espace pour l’eau ? »
Et au lieu de considérer la sécheresse uniquement comme un manque de pluie, on peut rechercher :
« Quels stocks avons-nous détruits, lesquels pouvons-nous restaurer et comment prolonger la disponibilité de l’eau ? »
La résilience hydrologique ne consiste donc pas uniquement à construire davantage d’ouvrages.
Elle consiste à restaurer la capacité du territoire à fonctionner avec l’eau.
Dans la Vision Omakëya™, l’eau devient ainsi une infrastructure territoriale à part entière.
Une infrastructure qui n’est pas seulement composée de canalisations, de barrages et de bassins artificiels, mais également :
de sols ;
de forêts ;
de mares ;
de zones humides ;
de haies ;
de ripisylves ;
de plaines alluviales ;
de talwegs ;
de nappes ;
de bassins versants.
La stratégie peut alors être résumée par une séquence simple :
Cette lecture prépare naturellement l’étape suivante : comprendre comment les grandes structures territoriales — reliefs, vallées, bassins versants, crêtes, pentes et lignes de partage des eaux — organisent simultanément l’eau, l’air, le climat, les sols, la végétation et les implantations humaines.
Un territoire peut être couvert par une même carte climatique régionale et pourtant présenter, sur quelques centaines de mètres, des conditions très différentes.
Un versant exposé au sud peut recevoir beaucoup plus de rayonnement qu’un versant voisin orienté au nord.
Un fond de vallée peut accumuler l’air froid pendant une nuit calme.
Une forêt peut conserver une atmosphère plus fraîche et plus humide que les espaces ouverts qui l’entourent.
Une mare peut modifier localement les échanges thermiques et hydriques.
Une surface minérale fortement exposée au soleil peut atteindre une température très supérieure à celle de l’air.
Un sol profond et couvert peut conserver de l’eau alors qu’un sol compacté et nu situé quelques dizaines de mètres plus loin peut devenir extrêmement sec.
Ces différences constituent les microclimats.
Le microclimat correspond aux conditions atmosphériques et radiatives réellement rencontrées à une échelle locale, influencées par la topographie, les surfaces, l’eau, la végétation, les sols, les bâtiments et leurs interactions.
La cartographie des microclimats cherche donc à répondre à une question essentielle :
Où se trouvent les différents climats locaux du territoire, comment se forment-ils, comment évoluent-ils dans le temps et quelles fonctions peuvent-ils accueillir ?
Il ne s’agit pas simplement de produire une carte colorée.
Il s’agit de transformer la connaissance du climat en outil de conception territoriale.
1. Pourquoi cartographier les microclimats ?
Une carte climatique régionale donne une tendance générale.
Une carte microclimatique cherche à révéler les différences locales.
Elle peut permettre d’identifier :
les zones chaudes ;
les zones fraîches ;
les poches de gel ;
les secteurs secs ;
les secteurs humides ;
les zones ventilées ;
les zones abritées ;
les secteurs fortement exposés au rayonnement ;
les zones ombragées ;
les refuges biologiques ;
les îlots de chaleur urbains ;
les zones agricoles favorables ;
les secteurs vulnérables.
Ces informations peuvent ensuite guider :
l’urbanisme ;
l’implantation des bâtiments ;
les espaces verts ;
les cultures ;
les vergers ;
les corridors écologiques ;
la gestion de l’eau ;
les infrastructures ;
les zones de protection ;
les stratégies d’adaptation climatique.
La carte devient alors une interface entre diagnostic et projet.
2. Le microclimat est un système
Il serait trompeur de chercher un facteur unique responsable du microclimat.
Le climat local résulte d’interactions.
On peut représenter de manière conceptuelle le microclimat par :
[ MC=f(R,V,E,U,S,t) ]
avec :
(R) = relief ;
(V) = végétation ;
(E) = eau ;
(U) = urbanisation ;
(S) = sols ;
(t) = temps.
Cette relation n’est pas une équation physique universelle permettant de calculer directement un microclimat.
Elle représente plutôt une architecture conceptuelle des facteurs à prendre en compte.
À ces facteurs peuvent s’ajouter :
rayonnement ;
vent ;
humidité ;
albédo ;
matériaux ;
bâtiments ;
usages ;
couverture du sol ;
échanges thermiques avec le sol ;
évapotranspiration.
Le microclimat est donc une propriété émergente du système territorial.
3. Le relief
3.1. Le relief comme premier organisateur
Le relief influence directement :
rayonnement ;
température ;
vent ;
écoulement de l’air froid ;
ruissellement ;
drainage ;
exposition ;
durée d’ensoleillement.
Il constitue donc l’une des premières couches de la carte microclimatique.
Il faut cartographier :
altitude ;
pente ;
orientation ;
convexité ;
concavité ;
crêtes ;
vallées ;
talwegs ;
replats ;
ruptures de pente.
3.2. Les versants
L’orientation d’un versant modifie son exposition au soleil.
Un versant très exposé peut recevoir davantage d’énergie solaire.
Un versant moins exposé peut conserver davantage d’humidité ou présenter des températures de surface différentes.
L’urbanisation transforme profondément les microclimats.
Les principaux facteurs sont :
surfaces minérales ;
imperméabilisation ;
bâtiments ;
routes ;
parkings ;
toitures ;
faible végétalisation ;
chaleur anthropique ;
modification des circulations d’air.
Les villes produisent ainsi des mosaïques thermiques.
13. Les îlots de chaleur
Une zone urbanisée peut accumuler de la chaleur en raison de :
l’absorption du rayonnement ;
la masse thermique des matériaux ;
la faible évapotranspiration ;
la faible végétalisation ;
la chaleur anthropique ;
certaines configurations urbaines limitant les échanges radiatifs nocturnes.
Le phénomène doit être étudié :
le jour ;
la nuit ;
en été ;
pendant les épisodes de canicule ;
après plusieurs jours chauds.
La température moyenne seule ne suffit pas.
14. Les rues comme corridors climatiques
Une rue n’est pas uniquement une voie de circulation.
Elle peut devenir :
corridor de vent ;
zone d’accumulation thermique ;
couloir d’ombre ;
axe de ruissellement ;
corridor de fraîcheur ;
corridor écologique.
La géométrie urbaine intervient fortement :
largeur ;
hauteur des bâtiments ;
orientation ;
matériaux ;
végétation ;
présence d’eau.
Il faut donc analyser la ville en trois dimensions.
15. Les bâtiments
Les bâtiments modifient :
ombres ;
rayonnement ;
ventilation ;
stockage thermique ;
circulation de l’air ;
ruissellement.
Un bâtiment peut protéger un espace du vent tout en créant une zone de turbulence ailleurs.
Il peut créer une ombre bénéfique en été mais défavorable en hiver.
La cartographie microclimatique doit donc intégrer la forme urbaine et pas seulement l’emprise au sol.
16. Les sols
Le sol est souvent oublié dans les cartes climatiques.
Pourtant il influence fortement :
infiltration ;
stockage de l’eau ;
évaporation ;
température ;
activité biologique ;
végétation ;
échanges thermiques.
Deux espaces voisins présentant le même climat atmosphérique peuvent donc avoir des microclimats très différents si leurs sols diffèrent.
17. Sol nu, sol couvert et sol vivant
Un sol nu est directement exposé au :
rayonnement ;
vent ;
dessèchement ;
ruissellement.
Un sol couvert par de la végétation ou de la litière possède des conditions différentes.
La couverture peut réduire :
échauffement ;
évaporation ;
érosion ;
fluctuations thermiques.
Un sol vivant possédant une structure poreuse et une bonne réserve utile peut également contribuer à maintenir la végétation pendant les périodes sèches.
Il faut donc cartographier :
couverture du sol ;
occupation ;
texture ;
profondeur ;
humidité ;
compaction ;
matière organique ;
réserve utile lorsque les données sont disponibles.
18. L’albédo
La capacité d’une surface à réfléchir le rayonnement solaire influence son bilan énergétique.
Il faut distinguer notamment :
surfaces sombres ;
surfaces claires ;
végétation ;
eau ;
sols nus ;
toitures ;
matériaux minéraux.
Mais l’albédo ne doit jamais être analysé seul.
Une surface claire peut réfléchir davantage de rayonnement mais présenter d’autres effets sur :
confort visuel ;
température ;
matériaux ;
végétation ;
rayonnement réfléchi vers les bâtiments.
Le microclimat résulte toujours d’un bilan global.
19. Une cartographie multidimensionnelle
La véritable carte des microclimats doit superposer plusieurs couches.
Relief
altitude ;
pente ;
exposition ;
vallées ;
crêtes.
Végétation
arbres ;
forêts ;
haies ;
bosquets ;
prairies ;
lisières.
Eau
rivières ;
mares ;
zones humides ;
plans d’eau ;
fossés.
Urbanisation
bâtiments ;
routes ;
parkings ;
toitures ;
surfaces minérales.
Sols
texture ;
profondeur ;
couverture ;
humidité ;
matière organique ;
compaction.
Climat
température ;
humidité ;
vent ;
rayonnement.
Le croisement de ces données permet de produire une carte beaucoup plus riche qu’une simple carte de température.
20. Les unités microclimatiques
L’objectif est de découper le territoire en unités fonctionnelles.
Par exemple :
Unité A — Chaude et sèche
forte exposition solaire ;
faible couverture végétale ;
sol peu profond ;
faible disponibilité hydrique.
Unité B — Fraîche et ombragée
canopée ;
faible rayonnement direct ;
sol couvert ;
humidité relativement élevée.
Unité C — Froide la nuit
dépression ;
faible ventilation ;
accumulation potentielle d’air froid.
Unité D — Humide
proximité d’eau ;
sol hydromorphe ;
végétation adaptée.
Unité E — Ventilée
exposition au vent ;
relief ou corridor aérodynamique.
Unité F — Urbaine chaude
forte minéralisation ;
faible végétation ;
forte masse thermique.
Unité G — Refuge climatique
végétation structurée ;
eau ou sol humide ;
ombrage ;
conditions plus tempérées.
Ces catégories ne doivent pas être universalisées.
Elles doivent être définies à partir du territoire étudié.
21. La dimension temporelle
Une carte microclimatique n’est jamais complètement fixe.
Il faut produire plusieurs états.
Journalier
matin ;
midi ;
après-midi ;
nuit.
Saisonnier
hiver ;
printemps ;
été ;
automne.
Événementiel
journée normale ;
forte chaleur ;
sécheresse ;
pluie intense ;
gel ;
vent fort.
Prospectif
2030 ;
2050 ;
2080 ;
Une zone peut ainsi passer d’un état à l’autre.
Un même espace peut être :
froid en hiver → lumineux au printemps → chaud en été → humide en automne.
Le microclimat doit donc être représenté comme un état dynamique.
22. Les capteurs
La télédétection fournit une couverture spatiale très intéressante.
Mais les mesures de terrain restent essentielles.
Un réseau microclimatique peut utiliser :
thermomètres ;
hygromètres ;
anémomètres ;
capteurs de rayonnement ;
sondes de température du sol ;
sondes d’humidité du sol ;
capteurs de température de l’eau ;
caméras thermiques ;
stations météorologiques locales.
Les capteurs doivent être correctement installés.
Une température mesurée en plein soleil à proximité d’un mur ne représente pas nécessairement la température de l’air ambiant.
La qualité du protocole de mesure est donc aussi importante que la précision nominale du capteur.
23. La télédétection
Les satellites, drones et systèmes d’imagerie peuvent compléter les observations.
Ils permettent notamment de cartographier :
température de surface ;
végétation ;
humidité relative de certaines surfaces ou indices ;
occupation du sol ;
évolution de la canopée ;
surfaces imperméables ;
évolution saisonnière.
L’imagerie thermique est particulièrement intéressante pour identifier les contrastes de température de surface.
Mais :
température de surface ≠ température de l’air.
Cette distinction doit toujours être conservée.
24. Modéliser les microclimats
Lorsque les données sont suffisamment nombreuses, il devient possible de construire des modèles spatiaux.
On peut croiser :
MNT ;
bâtiments ;
végétation ;
sols ;
eau ;
rayonnement ;
vent ;
températures mesurées.
Le modèle peut ensuite produire :
cartes thermiques ;
cartes d’exposition ;
cartes d’ombrage ;
cartes de ventilation ;
cartes d’humidité potentielle ;
cartes de refuges.
Le modèle doit toutefois être calibré par des observations.
Un modèle sans validation peut donner une représentation très précise en apparence mais incorrecte dans la réalité.
25. Applications à l’implantation urbaine
La cartographie microclimatique peut transformer la manière de concevoir les villes et villages.
Elle peut aider à déterminer :
où construire ;
où éviter de construire ;
où créer des espaces de fraîcheur ;
où planter des arbres ;
où conserver les sols ;
où désimperméabiliser ;
où ouvrir des corridors de ventilation ;
où préserver les zones humides.
25.1. Implanter les bâtiments selon le climat local
Plutôt que d’imposer la même forme urbaine partout, on peut rechercher :
orientation solaire favorable ;
ventilation naturelle ;
protection contre les vents dominants ;
ombrage estival ;
lumière hivernale ;
proximité de végétation ;
accès aux espaces frais.
La ville devient alors une architecture climatique territoriale.
25.2. Répartir les espaces de fraîcheur
Une stratégie de résilience urbaine ne consiste pas uniquement à créer un grand parc.
Elle peut créer un réseau :
arbre → jardin → parc → corridor végétal → zone humide → autre espace frais.
La fraîcheur devient alors une infrastructure distribuée.
26. Applications agricoles
La cartographie microclimatique permet d’aller beaucoup plus loin que la simple notion de « climat régional ».
Elle peut aider à identifier :
zones de gel ;
zones chaudes ;
zones fraîches ;
zones sèches ;
zones humides ;
zones ventilées ;
zones abritées ;
zones favorables à certaines cultures.
26.1. Choisir l’emplacement avant la plante
Une même espèce peut avoir des performances très différentes selon sa position.
Il devient possible de raisonner :
microclimat → sol → eau → exposition → espèce → variété → porte-greffe → conduite.
Le choix végétal devient ainsi un problème d’implantation spatiale.
26.2. Agriculture et microclimats refuges
Certaines zones peuvent conserver des conditions favorables pendant une période de chaleur.
Elles peuvent être stratégiquement utilisées pour :
cultures sensibles ;
jeunes plants ;
pépinières ;
semences ;
arbres ;
production spécialisée.
À l’inverse, les zones les plus exposées peuvent recevoir des espèces ou systèmes plus tolérants.
27. Applications à la biodiversité
La biodiversité dépend de la possibilité de trouver :
nourriture ;
eau ;
abri ;
sites de reproduction ;
refuges thermiques ;
continuités écologiques.
La cartographie microclimatique permet donc d’identifier les zones potentiellement importantes pendant les événements extrêmes.
28. Les refuges climatiques pour le vivant
Un refuge peut être :
une forêt ;
une haie ;
une ripisylve ;
une mare ;
une zone humide ;
une cavité ;
un sol couvert ;
une vallée fraîche ;
un bosquet.
Mais un refuge isolé peut perdre une partie de son efficacité écologique.
Il faut donc également rechercher les connexions :
refuge → corridor → refuge.
La cartographie des microclimats doit donc être croisée avec celle des continuités écologiques.
29. Microclimats et déplacement des espèces
Avec le changement climatique, certaines espèces peuvent devoir modifier leur distribution.
La présence de gradients microclimatiques peut offrir des possibilités de déplacement local.
Un territoire possédant :
versants différents ;
forêts ;
zones humides ;
haies ;
cours d’eau ;
bosquets ;
corridors
offre davantage de conditions intermédiaires.
La diversité microclimatique devient donc une forme de capacité d’adaptation écologique.
30. Créer des microclimats plutôt que les subir
La cartographie n’est pas seulement descriptive.
Elle peut devenir prédictive.
Si une zone est trop chaude, on peut tester :
arbres ;
ombrage ;
eau ;
sols vivants ;
végétation ;
matériaux ;
ventilation.
Si une zone est trop froide :
protection contre les écoulements d’air froid ;
modification de la végétation ;
changement d’implantation ;
choix d’espèces adaptées.
Si une zone est trop sèche :
couverture du sol ;
infiltration ;
stockage ;
végétation ;
réduction du vent.
L’objectif n’est cependant pas de supprimer toutes les différences.
Il est de créer une mosaïque utile de conditions.
31. Le territoire comme mosaïque climatique
Un territoire parfaitement uniforme serait paradoxalement peu intéressant.
Une mosaïque de microclimats permet de répartir les fonctions.
On peut avoir :
ZONE CHAUDE → cultures tolérantes
ZONE FRAÎCHE → espèces sensibles
ZONE HUMIDE → zones humides / biodiversité
ZONE VENTILÉE → cultures ou infrastructures adaptées
ZONE ABRITÉE → pépinières / habitat
ZONE OMBRAGÉE → espèces de sous-bois
ZONE SÈCHE → végétation xérophile
Cette organisation transforme la diversité climatique en ressource territoriale.
32. Le croisement avec l’hydrologie
La carte microclimatique doit être croisée avec :
ruissellement ;
infiltration ;
nappes ;
zones humides ;
mares ;
cours d’eau ;
réserve utile des sols.
Une zone chaude mais bien alimentée en eau n’est pas équivalente à une zone chaude et sèche.
Une zone fraîche mais hydromorphe n’est pas équivalente à une zone fraîche et bien drainée.
Le véritable diagnostic devient donc :
microclimat + hydrologie + sol + végétation.
33. Le croisement avec les sols
Le même climat peut produire des situations différentes selon le sol.
Sol profond + couverture végétale
→ stockage hydrique important, végétation potentiellement plus résistante.
Sol superficiel + exposition forte
→ échauffement et dessèchement rapides.
Sol compacté + imperméabilisé
→ faible infiltration, forte dépendance aux réseaux.
Sol vivant + couverture
→ meilleure continuité biologique et hydrologique potentielle.
La carte des microclimats doit donc intégrer la capacité du sol à tamponner le climat.
34. Le croisement avec l’urbanisation
Une ville résiliente doit être pensée comme une mosaïque :
bâtiments ;
arbres ;
jardins ;
rues ;
parcs ;
sols perméables ;
plans d’eau ;
zones d’ombre ;
corridors ventilés.
Il ne suffit pas de végétaliser au hasard.
Il faut identifier où chaque intervention possède le meilleur effet microclimatique.
35. Le principe des interventions ciblées
Une erreur fréquente consiste à appliquer partout la même solution.
Planter des arbres partout peut créer :
trop d’ombre ;
concurrence hydrique ;
conflits avec les réseaux ;
problèmes de sécurité ;
entretien excessif.
Créer de l’eau partout n’est pas davantage pertinent.
La cartographie permet de répondre à une question plus précise :
où une intervention donnée produit-elle le meilleur rapport entre bénéfice climatique, écologique, hydrologique, social et économique ?
36. Les cartes stratégiques
À la fin du diagnostic, plusieurs cartes peuvent être produites.
Carte thermique
Températures et anomalies.
Carte radiative
Exposition et ombrage.
Carte aérologique
Vent, corridors et zones abritées.
Carte hydrique
Humidité et proximité de l’eau.
Carte des sols
Capacité de stockage et de régulation.
Carte végétale
Canopée, couvert et structures biologiques.
Carte urbaine
Minéralisation, bâtiments et surfaces imperméables.
Carte des refuges
Zones potentiellement favorables pendant les extrêmes.
Carte des opportunités
Zones où une intervention peut améliorer le microclimat.
Carte prospective
Évolution possible des unités entre 2030 et 2100.
37. La carte des opportunités microclimatiques
Cette dernière carte est particulièrement importante.
Elle ne montre pas uniquement les problèmes.
Elle montre les possibilités d’action.
Par exemple :
Situation
Intervention possible
Zone chaude et minérale
végétalisation + ombrage + désimperméabilisation
Zone chaude et sèche
sol couvert + infiltration + végétation adaptée
Zone froide
préserver certains usages sensibles du gel
Corridor venteux
filtre végétal ou adaptation architecturale
Zone humide
préserver / restaurer
Zone fraîche
protéger comme refuge
Zone agricole exposée
haie / ombrage / adaptation des cultures
Zone urbaine chaude
réseau d’espaces frais
Zone écologique isolée
corridor
Zone à fort potentiel solaire
production énergétique compatible avec les autres usages
La cartographie devient alors directement opérationnelle.
38. Le diagnostic microclimatique prospectif
Il faut enfin simuler les transformations.
Par exemple :
Situation actuelle
Territoire relativement favorable.
+ végétation
Modification de l’ombrage et des échanges hydriques.
+ eau
Modification locale du bilan hydrique.
+ désimperméabilisation
Augmentation potentielle de l’infiltration et modification du stockage thermique.
+ urbanisation
Modification de la ventilation et des surfaces.
+ changement climatique
Déplacement des seuils thermiques et hydriques.
+ combinaison
Nouveau système microclimatique.
Le véritable enjeu est donc de comprendre les interactions entre interventions.
39. Le jumeau numérique microclimatique
À terme, un territoire peut être représenté par un jumeau numérique associant :
relief ;
bâtiments ;
végétation ;
sols ;
eau ;
climat ;
infrastructures.
On peut alors tester différentes hypothèses :
Ajouter 1 000 arbres : où changent les températures ?
Restaurer une zone humide : quels espaces sont concernés ?
Désimperméabiliser une rue : quelle évolution du microclimat ?
Créer une haie : comment le vent évolue-t-il ?
Modifier la structure urbaine : quels secteurs deviennent plus chauds ou plus ventilés ?
Augmenter la canopée : quelles cultures restent possibles ?
L’objectif n’est pas de prédire parfaitement chaque détail.
Il est de comparer des scénarios de conception.
40. Une nouvelle manière de zoner le territoire
La cartographie microclimatique permet finalement de dépasser le zonage classique.
On ne dit plus seulement :
zone agricole
ou :
zone urbaine.
On peut dire :
zone agricole chaude et sèche ;
zone agricole fraîche et profonde ;
corridor ventilé ;
refuge humide ;
zone urbaine chaude ;
zone urbaine à potentiel de fraîcheur ;
zone forestière refuge ;
interface agricole-forêt.
Le zonage devient ainsi fonctionnel et climatique.
41. La méthode Omakëya™ de cartographie des microclimats
Une méthode opérationnelle peut être organisée en vingt-cinq étapes.
Étape 1
Définir l’échelle.
Étape 2
Rassembler les données climatiques.
Étape 3
Construire le modèle topographique.
Étape 4
Cartographier altitude, pentes et orientations.
Étape 5
Analyser les écoulements d’air potentiels.
Étape 6
Identifier les zones d’accumulation d’air froid.
Étape 7
Cartographier la végétation.
Étape 8
Identifier canopées, haies, bosquets et lisières.
Étape 9
Cartographier les cours d’eau et plans d’eau.
Étape 10
Identifier les zones humides.
Étape 11
Cartographier l’urbanisation.
Étape 12
Identifier les surfaces minérales.
Étape 13
Cartographier les sols.
Étape 14
Identifier couverture et compaction.
Étape 15
Cartographier le rayonnement.
Étape 16
Cartographier les ombres.
Étape 17
Cartographier les vents.
Étape 18
Installer des capteurs aux endroits stratégiques.
Étape 19
Comparer les observations au modèle.
Étape 20
Définir les unités microclimatiques.
Étape 21
Identifier les refuges.
Étape 22
Identifier les zones vulnérables.
Étape 23
Identifier les opportunités d’intervention.
Étape 24
Tester plusieurs scénarios.
Étape 25
Produire la carte stratégique microclimatique.
42. Les trois grandes applications
La cartographie des microclimats trouve une première application majeure dans l’implantation urbaine.
Elle permet de concevoir :
bâtiments ;
rues ;
parcs ;
espaces ombragés ;
corridors ;
zones de fraîcheur ;
surfaces perméables.
Elle trouve une deuxième application majeure dans l’agriculture.
Elle permet de positionner :
cultures ;
vergers ;
serres ;
pépinières ;
haies ;
systèmes agroforestiers.
Elle trouve enfin une troisième application majeure dans la biodiversité.
Elle permet de préserver et connecter :
refuges ;
zones humides ;
forêts ;
ripisylves ;
haies ;
corridors.
Ces trois applications ne doivent pas être séparées.
Une même haie peut être :
infrastructure agricole ;
corridor écologique ;
brise-vent ;
stockage de carbone ;
infrastructure climatique.
Une même zone humide peut être :
réserve écologique ;
tampon hydrologique ;
refuge climatique ;
élément paysager.
Une même canopée peut être :
infrastructure urbaine ;
habitat ;
protection thermique ;
stockage de carbone.
La résilience territoriale apparaît précisément lorsque plusieurs fonctions sont assurées par les mêmes structures.
Cartographier le climat pour organiser le vivant
La cartographie des microclimats marque un changement important dans la manière de concevoir un territoire.
Au lieu de considérer le climat comme une valeur uniforme appliquée à toute une commune ou à toute une région, elle permet de reconnaître la diversité réelle des conditions locales.
Le territoire devient une mosaïque de :
chaleurs ;
fraîcheurs ;
humidités ;
sécheresses ;
ombres ;
expositions ;
abris ;
vents ;
sols ;
végétations ;
refuges.
Cette diversité n’est pas nécessairement un problème.
Elle peut devenir une ressource de conception.
L’enjeu n’est donc pas de rendre tous les espaces identiques.
Il est de faire correspondre les fonctions aux conditions.
La bonne activité au bon endroit.
La bonne plante dans le bon microclimat.
Le bon bâtiment dans la bonne exposition.
Le bon habitat dans la bonne continuité écologique.
La bonne infrastructure au bon endroit.
La cartographie des microclimats permet ainsi de passer :
du climat régional → au climat local → au microclimat → à l’unité fonctionnelle → au projet territorial.
Elle constitue une véritable interface entre science climatique, hydrologie, écologie, agriculture, urbanisme et paysage.
Dans la Vision Omakëya™, elle conduit à une idée fondamentale :
Ne cherchez pas à imposer le même climat partout. Identifiez, protégez et développez une mosaïque de microclimats complémentaires.
Cette mosaïque peut devenir une forme d’assurance territoriale.
Lorsqu’une vague de chaleur survient, certaines zones peuvent rester plus fraîches.
Lorsqu’une sécheresse s’installe, certaines zones disposent de sols ou de réserves hydriques plus favorables.
Lorsqu’un organisme subit une contrainte thermique, certains refuges peuvent conserver des conditions plus favorables.
Lorsqu’une production agricole devient vulnérable dans un secteur, d’autres unités peuvent rester productives.
La diversité microclimatique devient ainsi une composante de la résilience territoriale.
Mais cette carte ne prend tout son sens qu’une fois croisée avec la structure physique du territoire.
Le relief organise les écoulements.
Les bassins versants organisent l’eau.
Les vallées organisent certains flux d’air et d’eau.
Les sols organisent le stockage.
La végétation organise les échanges biologiques et thermiques.
Les infrastructures humaines organisent les flux sociaux, énergétiques et matériels.
Il faut donc maintenant passer d’une cartographie des conditions locales à l’étude des grandes structures naturelles qui organisent les flux territoriaux.
C’est le passage :
de la carte des microclimats à la lecture du territoire comme système physique.
Un territoire ne possède jamais un climat parfaitement uniforme.
Même à l’intérieur d’une même commune, les conditions climatiques peuvent varier fortement selon :
l’altitude ;
le relief ;
l’orientation des versants ;
la proximité de l’eau ;
la végétation ;
la nature des sols ;
l’artificialisation ;
la densité bâtie ;
l’exposition au vent ;
les surfaces minérales ;
la présence de forêts ou de zones humides ;
la position dans une vallée ou sur une crête.
À l’échelle régionale, ces différences deviennent encore plus importantes.
Un territoire peut ainsi posséder simultanément :
des secteurs chauds et exposés ;
des zones fraîches ;
des fonds de vallée soumis aux inversions thermiques ;
des versants secs ;
des secteurs humides ;
des zones fortement ventilées ;
des espaces protégés du vent ;
des îlots de chaleur urbains ;
des zones agricoles très exposées au rayonnement ;
des forêts jouant un rôle de tampon climatique.
Le diagnostic climatique territorial consiste donc à passer d’une simple donnée météorologique à une cartographie des conditions climatiques réellement rencontrées par les habitants, les cultures, les infrastructures et les écosystèmes.
L’objectif n’est pas uniquement de connaître le climat actuel.
Il faut également comprendre :
où le climat agit, comment il agit, quand il devient contraignant, quelles fonctions il menace et comment ces contraintes pourraient évoluer au cours du XXIᵉ siècle.
1. Le climat comme infrastructure territoriale
Le climat est généralement considéré comme une donnée extérieure.
Pour l’ingénierie territoriale, il doit être considéré comme une condition de fonctionnement du système.
Le climat fournit :
de l’énergie solaire ;
de l’eau ;
du froid ;
de la chaleur ;
du vent ;
de l’humidité ;
des cycles saisonniers.
Mais il impose également :
des sécheresses ;
des gelées ;
des canicules ;
des pluies intenses ;
des tempêtes ;
des vents desséchants ;
des périodes de déficit hydrique.
Le territoire doit donc être conçu en fonction de ces flux.
Une même température peut être :
favorable à une culture ;
dangereuse pour une autre ;
confortable pour un bâtiment ;
critique pour une personne vulnérable ;
bénéfique pour certaines espèces ;
stressante pour un écosystème.
Le diagnostic climatique doit donc toujours être relié aux fonctions territoriales.
2. Les températures
2.1. Ne pas se limiter à la température moyenne
La température moyenne annuelle est une information utile, mais elle est insuffisante pour concevoir un territoire.
Il faut analyser au minimum :
température moyenne ;
température maximale ;
température minimale ;
amplitude journalière ;
amplitude saisonnière ;
nombre de jours chauds ;
nombre de jours froids ;
durée des épisodes chauds ;
durée des épisodes froids ;
fréquence des gelées ;
température nocturne ;
température du sol.
Deux territoires ayant une moyenne annuelle similaire peuvent présenter des conditions extrêmement différentes.
2.2. Les températures maximales
Les températures maximales permettent notamment d’évaluer :
le stress thermique des plantes ;
la surchauffe des bâtiments ;
le risque pour les populations ;
l’évaporation ;
la consommation d’eau ;
la température des sols ;
la température des surfaces minérales ;
les risques d’incendie.
Une température de l’air élevée devient particulièrement problématique lorsqu’elle est associée à :
un rayonnement solaire important ;
une faible humidité ;
un vent desséchant ;
une faible disponibilité en eau ;
des nuits qui restent chaudes.
3. Les températures minimales et les gelées
Les températures nocturnes sont particulièrement importantes.
Dans certains territoires, les minima peuvent être fortement influencés par la topographie.
L’air froid, plus dense, peut s’écouler vers les parties basses du relief.
Il peut alors se former des poches de froid.
On peut observer :
versant → écoulement d’air froid → accumulation dans le fond de vallée.
Ce phénomène peut produire des différences importantes entre deux parcelles relativement proches.
3.1. Cartographier le risque de gel
Le diagnostic doit intégrer :
altitude ;
pente ;
exposition ;
topographie ;
végétation ;
présence d’obstacles ;
circulation de l’air froid ;
humidité ;
dates historiques de gel ;
durée des épisodes ;
fréquence.
Cette cartographie est particulièrement importante pour :
vergers ;
vignobles ;
maraîchage ;
pépinières ;
jeunes plantations ;
bâtiments ;
infrastructures sensibles.
Le même territoire peut donc présenter simultanément des secteurs favorables aux cultures précoces et des secteurs à risque de gel tardif.
4. Les précipitations
4.1. Quantité et distribution
La quantité annuelle de pluie ne suffit pas.
Il faut également connaître :
la distribution saisonnière ;
le nombre de jours de pluie ;
la durée des périodes sèches ;
l’intensité des précipitations ;
les pluies maximales sur différentes durées ;
la neige lorsque celle-ci est pertinente ;
les événements extrêmes.
Une région recevant 700 mm/an peut connaître une forte sécheresse agricole si une grande partie de ces précipitations tombe pendant une période où les besoins des cultures sont faibles.
Inversement, des pluies relativement abondantes peuvent être peu utiles si elles sont extrêmement concentrées et produisent surtout du ruissellement.
5. Intensité des pluies
Pour l’aménagement territorial, l’intensité est souvent plus importante que la seule quantité cumulée.
Il faut analyser les précipitations sur différentes durées :
quelques minutes ;
quelques dizaines de minutes ;
une heure ;
plusieurs heures ;
une journée ;
plusieurs jours.
Cette information permet notamment d’évaluer :
ruissellement ;
érosion ;
inondation ;
surcharge des réseaux ;
débordement des bassins ;
stabilité des sols ;
infiltration ;
recharge des nappes.
Le diagnostic climatique doit donc être directement connecté au diagnostic hydrologique.
6. La sécheresse
La sécheresse n’est pas simplement l’absence de pluie.
Disponibilité en eau insuffisante pour les végétaux.
Sécheresse hydrologique
Réduction des débits, niveaux de nappes ou réserves superficielles.
Sécheresse des sols
Déficit d’eau accessible dans la zone racinaire.
Sécheresse écologique
Conditions hydriques compromettant durablement certaines fonctions des écosystèmes.
Ces sécheresses peuvent se succéder ou se superposer.
7. Le bilan climatique de l’eau
Pour comprendre réellement la contrainte hydrique, il faut rapprocher les précipitations de la demande atmosphérique.
Une première représentation simplifiée peut être :
[ B_h=P-ET ]
où :
(B_h) = bilan hydrique climatique simplifié ;
(P) = précipitations ;
(ET) = évapotranspiration.
Mais cette relation ne représente pas à elle seule le fonctionnement du territoire.
Il faut également considérer :
stockage du sol ;
ruissellement ;
infiltration ;
drainage ;
nappes ;
retenues ;
végétation ;
irrigation.
Le diagnostic climatique fournit donc les conditions atmosphériques, tandis que le diagnostic hydrologique détermine comment le territoire transforme ces conditions en disponibilité réelle en eau.
8. Les vents
Le vent est à la fois :
une ressource ;
une contrainte ;
un vecteur de chaleur ;
un vecteur d’humidité ;
un vecteur de dessiccation ;
un vecteur de particules ;
un facteur d’érosion ;
un facteur de propagation des incendies ;
une source potentielle d’énergie.
Il faut donc cartographier :
direction dominante ;
vitesse moyenne ;
rafales ;
saisonnalité ;
fréquence ;
épisodes extrêmes ;
effets du relief ;
couloirs de vent ;
zones abritées ;
zones turbulentes.
8.1. Le relief transforme le vent
Le vent ne traverse pas un territoire comme une ligne droite uniforme.
Le relief peut provoquer :
accélération ;
canalisation ;
déviation ;
séparation des flux ;
turbulence ;
zones d’abri.
Une vallée peut ainsi devenir un corridor aérodynamique.
Une crête peut être fortement exposée.
Une forêt peut ralentir et filtrer le vent.
Une zone bâtie peut produire des accélérations et turbulences locales.
8.2. Vent et évaporation
Le vent augmente généralement les échanges entre surface et atmosphère.
Il peut donc accélérer :
l’évaporation ;
le dessèchement du sol ;
la transpiration ;
le refroidissement de certaines surfaces.
Mais il peut également réduire le stress thermique lorsque la ventilation améliore les échanges convectifs.
Le même vent peut donc être :
rafraîchissant pour un humain et desséchant pour une culture.
Cette contradiction doit être intégrée au diagnostic.
9. Le rayonnement
Le rayonnement solaire constitue l’une des principales sources d’énergie du territoire.
Il influence :
température ;
photosynthèse ;
évapotranspiration ;
température du sol ;
température des bâtiments ;
production photovoltaïque ;
production agricole ;
confort humain.
Il faut distinguer notamment :
rayonnement direct ;
rayonnement diffus ;
rayonnement réfléchi ;
rayonnement infrarouge.
9.1. L’orientation
Deux versants présentant la même altitude peuvent recevoir des quantités d’énergie différentes selon leur orientation.
Le diagnostic doit intégrer :
orientation ;
pente ;
latitude ;
saison ;
hauteur solaire ;
obstacles ;
végétation ;
bâtiments ;
relief.
9.2. Les ombres
L’ombre doit être cartographiée dans le temps.
Il faut connaître :
ombres hivernales ;
ombres estivales ;
ombres du matin ;
ombres de l’après-midi ;
ombres des bâtiments ;
ombres des arbres ;
ombres du relief.
Une zone ombragée peut constituer :
un espace de fraîcheur ;
un refuge biologique ;
une zone humide ;
un espace de culture adapté.
Mais elle peut également devenir défavorable pour une culture exigeante en lumière.
L’ombre est donc une ressource spatiale à distribuer, pas simplement quelque chose à supprimer.
10. Les canicules
Une canicule doit être étudiée comme un événement dynamique.
Il faut considérer :
température maximale ;
température minimale ;
durée ;
intensité ;
répétition ;
humidité ;
vent ;
rayonnement ;
disponibilité en eau.
Une succession de journées très chaudes accompagnées de nuits fraîches n’a pas le même impact qu’une succession de journées chaudes accompagnées de nuits très chaudes.
10.1. La température nocturne
La température nocturne est particulièrement importante pour :
récupération physiologique ;
confort humain ;
végétation ;
bâtiments ;
animaux ;
mortalité lors des épisodes extrêmes.
Les espaces urbains fortement minéralisés peuvent conserver une partie de la chaleur pendant la nuit.
Les zones végétalisées, ombragées ou bénéficiant de certains échanges avec l’eau peuvent présenter des conditions différentes.
Il faut donc cartographier les températures diurnes et nocturnes.
11. Les épisodes composés
Les risques climatiques apparaissent souvent simultanément.
Par exemple :
canicule + sécheresse + vent
peut produire un risque très supérieur à celui de chacun des phénomènes pris séparément.
Autres combinaisons :
pluie intense + sol saturé ;
chaleur + forte humidité ;
sécheresse + incendie ;
vent + incendie ;
sécheresse + baisse des nappes ;
canicule + panne énergétique ;
inondation + rupture d’infrastructure ;
chaleur + pollution atmosphérique.
Le diagnostic territorial doit donc rechercher les événements composés.
12. Cartographier le climat territorial
Une carte climatique territoriale ne doit pas être une simple carte de température.
Elle doit superposer plusieurs couches.
Couche thermique
températures ;
amplitudes ;
gel ;
chaleur ;
îlots de chaleur.
Couche hydrique
précipitations ;
déficit hydrique ;
sécheresse ;
humidité.
Couche aérologique
vents ;
rafales ;
corridors ;
zones abritées.
Couche radiative
rayonnement ;
exposition ;
ombres ;
albédo.
Couche topographique
altitude ;
pente ;
orientation ;
vallées ;
crêtes.
Couche biologique
forêts ;
haies ;
zones humides ;
végétation ;
corridors.
Couche anthropique
bâtiments ;
routes ;
surfaces minérales ;
infrastructures ;
zones industrielles.
La superposition de ces données permet de construire une véritable carte agroclimatique territoriale.
13. Les unités climatiques territoriales
L’objectif final n’est pas de découper arbitrairement le territoire.
Il s’agit d’identifier des unités fonctionnelles.
Une unité climatique territoriale peut être définie par la combinaison :
[ U_c=f(T,P,S,V,R,G) ]
où :
(T) = température ;
(P) = précipitations ;
(S) = sécheresse ;
(V) = vent ;
(R) = rayonnement ;
(G) = géomorphologie.
Mais cette unité peut ensuite être enrichie par :
sols ;
végétation ;
hydrologie ;
urbanisation ;
usages.
On passe alors progressivement de la simple unité climatique à l’unité agroclimatique territoriale.
14. Les gradients plutôt que les frontières
Le climat fonctionne rarement selon des frontières nettes.
Il existe des gradients :
plus chaud → moins chaud ;
plus sec → plus humide ;
plus exposé → plus abrité ;
plus ensoleillé → plus ombragé ;
plus ventilé → moins ventilé.
Cette notion est essentielle.
Une limite administrative peut être parfaitement nette.
La transition climatique, elle, est généralement progressive.
L’aménagement doit donc chercher à comprendre les gradients plutôt qu’à reproduire artificiellement les frontières administratives.
15. Les risques climatiques futurs
Le diagnostic ne peut plus se limiter aux observations historiques.
Un territoire conçu aujourd’hui devra fonctionner dans des conditions différentes au cours des prochaines décennies.
Il faut donc examiner plusieurs horizons :
2030 ;
2050 ;
2080 ;
Il ne s’agit pas de prétendre connaître précisément le climat d’un jour donné en 2100.
Il s’agit de tester la robustesse du système face à plusieurs futurs plausibles.
16. Les principales évolutions à tester
Selon les régions et les scénarios, il peut être nécessaire d’étudier :
hausse des températures ;
augmentation des extrêmes chauds ;
évolution des précipitations ;
modification de leur saisonnalité ;
augmentation des périodes sèches ;
évolution de l’intensité des pluies extrêmes ;
modification des régimes de vent ;
réduction de certaines périodes froides ;
modification du risque de gel ;
augmentation de la demande évaporative ;
évolution du risque d’incendie ;
déplacement des niches écologiques.
Le diagnostic doit surtout identifier les seuils à partir desquels les fonctions territoriales cessent de fonctionner correctement.
17. Le concept de seuil
La résilience territoriale ne consiste pas seulement à calculer des moyennes.
Il faut rechercher les seuils.
Par exemple :
température maximale supportable par une culture ;
température nocturne critique ;
réserve utile minimale ;
vitesse de vent critique ;
débit maximal d’un réseau ;
niveau minimal d’une retenue ;
durée maximale d’une sécheresse ;
température maximale d’un bâtiment ;
déficit hydrique déclenchant une fermeture stomatique importante.
Un système peut fonctionner correctement pendant longtemps puis connaître une rupture rapide lorsqu’un seuil est franchi.
Il faut donc identifier :
les variables critiques + leurs seuils + les marges de sécurité.
18. Les marges climatiques
Une infrastructure conçue exactement à la limite de fonctionnement est fragile.
Pour l’agriculture, le diagnostic climatique doit être directement relié aux besoins biologiques.
Il faut notamment connaître :
période végétative ;
dates de gel ;
chaleur ;
froid ;
disponibilité en eau ;
rayonnement ;
vent ;
durée des sécheresses ;
événements extrêmes.
On peut alors identifier :
cultures adaptées ;
cultures à risque ;
périodes de plantation ;
périodes de récolte ;
besoins d’irrigation ;
zones favorables ;
zones refuges ;
zones à reconvertir.
Le climat devient alors un critère de zonage agricole.
20. Diagnostic climatique et urbanisme
Dans les espaces urbanisés, il faut identifier :
îlots de chaleur ;
surfaces minérales ;
manque d’ombre ;
faible ventilation ;
espaces fortement exposés ;
zones de fraîcheur ;
accès à l’eau ;
végétation existante ;
bâtiments vulnérables.
Le diagnostic doit permettre d’identifier les secteurs où une intervention peut produire le plus grand effet :
arbres ;
parcs ;
désimperméabilisation ;
végétalisation ;
eau ;
ombrage ;
ventilation ;
matériaux adaptés ;
rénovation bioclimatique.
21. Diagnostic climatique et biodiversité
Les organismes vivants ne répondent pas uniquement à la température moyenne.
Ils dépendent également :
de la durée des épisodes extrêmes ;
de l’humidité ;
de la disponibilité en eau ;
de la température du sol ;
de la couverture végétale ;
de la continuité écologique ;
des refuges microclimatiques.
Un territoire possédant une diversité de microclimats peut donc offrir davantage de possibilités de survie et de déplacement aux organismes lors des changements climatiques.
Les refuges climatiques deviennent ainsi une composante de l’infrastructure écologique.
22. Les refuges climatiques
Un refuge climatique peut être :
une forêt ;
un bosquet ;
une vallée fraîche ;
une zone humide ;
une ripisylve ;
une mare ;
un sol couvert ;
un espace ombragé ;
une cavité ;
une infrastructure végétalisée.
Ces espaces peuvent temporairement réduire l’exposition à une contrainte.
À l’échelle territoriale, il devient intéressant de rechercher leur distribution :
refuge → corridor → refuge → corridor.
Le réseau de refuges devient une infrastructure d’adaptation biologique.
23. Mesurer plutôt que supposer
Les cartes climatiques régionales sont indispensables.
Mais elles ne remplacent pas l’observation locale.
Satellites, modèles numériques de terrain, cartographies.
Mesures locales
température ;
humidité ;
vent ;
rayonnement ;
température du sol ;
humidité du sol ;
température des surfaces ;
température de l’eau.
Observation biologique
phénologie ;
stress végétal ;
mortalité ;
floraison ;
fructification ;
comportement animal.
Modélisation
Simulation des scénarios futurs et des interactions.
24. Le réseau de capteurs
À l’échelle d’un territoire, quelques stations ne suffisent pas toujours à représenter la diversité des situations locales.
Un réseau peut associer :
stations météorologiques ;
capteurs thermiques ;
capteurs d’humidité ;
anémomètres ;
pyranomètres ou capteurs de rayonnement ;
sondes de sol ;
capteurs de niveau d’eau ;
caméras ;
images thermiques ;
télédétection.
La densité du réseau doit dépendre de la complexité du territoire et des objectifs.
L’objectif n’est pas de mesurer partout.
Il est de mesurer là où l’information change la décision.
25. Le jumeau climatique territorial
Les données peuvent ensuite être intégrées dans un modèle numérique.
Le jumeau climatique territorial peut croiser :
topographie ;
climat ;
hydrologie ;
sols ;
végétation ;
bâtiments ;
surfaces minérales ;
énergie ;
agriculture ;
biodiversité ;
usages.
Il peut permettre de tester :
« Que se passe-t-il si la température augmente ? »
« Que se passe-t-il si une sécheresse dure deux mois de plus ? »
« Que se passe-t-il si une forêt disparaît ? »
« Que se passe-t-il si une vallée est davantage végétalisée ? »
« Où placer les espaces de fraîcheur ? »
« Où les cultures deviennent-elles vulnérables ? »
« Quels corridors restent fonctionnels ? »
Le modèle devient un outil d’aide à la décision.
Mais il doit rester confronté au réel.
26. Le diagnostic climatique comme outil de décision
Le diagnostic doit finalement produire plus qu’un rapport.
Il doit produire des cartes directement utilisables.
Carte des températures
Où fait-il chaud ?
Carte des froids
Où se concentrent les gelées et l’air froid ?
Carte des précipitations
Où pleut-il le plus et le moins ?
Carte de sécheresse
Où et quand la contrainte hydrique devient-elle critique ?
Carte des vents
Où le territoire est-il exposé, protégé ou canalisé ?
Carte du rayonnement
Où l’énergie solaire est-elle disponible ?
Carte des canicules
Quels espaces deviennent critiques pendant les épisodes extrêmes ?
Carte des refuges
Où les organismes et les populations peuvent-ils trouver des conditions plus favorables ?
Carte des risques futurs
Quels secteurs deviennent vulnérables selon les scénarios ?
27. Une matrice territoriale de vulnérabilité
On peut ensuite croiser :
Aléa
Exposition
Sensibilité
Capacité d’adaptation
Priorité
Canicule
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Sécheresse
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Gel
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Pluie intense
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Vent
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Incendie
faible à forte
faible à forte
faible à forte
variable
Cette matrice permet de distinguer :
danger climatique ≠ vulnérabilité territoriale.
Un événement climatique important peut produire peu de dommages si le territoire est correctement préparé.
À l’inverse, un événement modéré peut provoquer de graves conséquences dans un territoire très vulnérable.
28. Le diagnostic prospectif
Le diagnostic doit enfin être répété pour plusieurs futurs.
On peut construire une matrice :
Horizon
Climat
Eau
Agriculture
Biodiversité
Habitat
Énergie
2030
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
2050
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
2080
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
2100
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
à tester
L’intérêt n’est pas de produire une prédiction unique.
Il est de rechercher les décisions qui restent pertinentes dans plusieurs futurs possibles.
29. La robustesse plutôt que la prédiction parfaite
Une erreur fréquente consiste à vouloir connaître exactement le climat futur avant d’agir.
Cette approche conduit facilement à l’attentisme.
L’approche résiliente est différente.
Elle demande :
Quelles décisions restent bonnes dans plusieurs scénarios ?
Par exemple :
augmenter la couverture végétale ;
restaurer les sols ;
ralentir l’eau ;
préserver les zones humides ;
créer des corridors ;
diversifier les cultures ;
améliorer l’ombrage ;
réduire les surfaces imperméables ;
diversifier les sources énergétiques.
Ces actions peuvent être pertinentes dans de nombreux futurs différents.
Elles constituent des mesures robustes.
30. La méthode Omakëya™ du diagnostic climatique territorial
Le diagnostic peut être organisé en vingt étapes.
Étape 1
Définir le périmètre d’étude.
Étape 2
Identifier les données climatiques disponibles.
Étape 3
Analyser les séries historiques.
Étape 4
Cartographier les températures.
Étape 5
Cartographier les précipitations.
Étape 6
Analyser les sécheresses.
Étape 7
Analyser les gelées.
Étape 8
Cartographier les vents.
Étape 9
Cartographier le rayonnement solaire.
Étape 10
Analyser les canicules.
Étape 11
Identifier les événements composés.
Étape 12
Croiser le climat avec le relief.
Étape 13
Croiser le climat avec les sols.
Étape 14
Croiser le climat avec l’hydrologie.
Étape 15
Croiser le climat avec la végétation.
Étape 16
Identifier les microclimats.
Étape 17
Identifier les refuges climatiques.
Étape 18
Cartographier les vulnérabilités.
Étape 19
Tester plusieurs scénarios futurs.
Étape 20
Produire la carte stratégique agroclimatique territoriale.
Cette dernière carte doit permettre de répondre à une question simple :
où faut-il protéger, où faut-il restaurer, où faut-il adapter, où faut-il déplacer certaines fonctions et où faut-il créer de nouvelles infrastructures climatiques ?
31. De la carte climatique au projet territorial
Le diagnostic n’est pas une fin.
Il constitue la première étape du projet.
Une zone très chaude peut devenir prioritaire pour :
arbres ;
ombrage ;
désimperméabilisation ;
eau ;
végétation.
Une zone exposée au vent peut nécessiter :
haies ;
bosquets ;
architecture adaptée ;
protection des cultures.
Une zone froide peut être réservée à certaines productions ou protégée contre l’accumulation d’air froid.
Une zone humide peut être conservée comme :
réserve écologique ;
tampon hydrologique ;
refuge climatique ;
infrastructure de biodiversité.
Une zone fortement exposée au feu peut nécessiter une organisation spécifique de :
végétation ;
accès ;
discontinuités ;
réserves d’eau ;
bâtiments ;
zones de protection.
Le climat devient alors directement une variable d’aménagement.
32. Le climat comme système de zonage
À la fin du diagnostic, le territoire peut être divisé non plus seulement selon des fonctions administratives ou foncières, mais selon des conditions agroclimatiques.
On peut ainsi identifier :
zones chaudes ;
zones fraîches ;
zones sèches ;
zones humides ;
zones exposées ;
zones abritées ;
zones fortement radiatives ;
zones ombragées ;
zones à risque de gel ;
zones refuges ;
zones de transition.
Ces zones peuvent ensuite recevoir des fonctions différentes.
C’est le passage :
du zonage administratif au zonage agroclimatique.
Connaître le climat pour concevoir le territoire
Un territoire résilient ne peut être conçu sans connaître précisément le climat auquel il est soumis.
Mais connaître le climat ne signifie pas simplement connaître une température moyenne ou une quantité annuelle de pluie.
Il faut comprendre :
les températures ;
les extrêmes ;
les gelées ;
les précipitations ;
leur intensité ;
les sécheresses ;
les vents ;
le rayonnement ;
les canicules ;
les microclimats ;
les interactions entre phénomènes ;
les seuils critiques ;
les risques futurs.
Il faut également comprendre que le climat n’agit jamais seul.
Il interagit avec :
le relief + les sols + l’eau + la végétation + les bâtiments + les infrastructures + les usages humains.
Le même événement climatique peut donc produire des conséquences totalement différentes selon la structure du territoire.
Un territoire minéralisé, imperméabilisé et peu végétalisé ne réagira pas comme une mosaïque de sols vivants, de forêts, de haies, de zones humides, de prairies, de cultures diversifiées et de plans d’eau.
Le diagnostic climatique doit donc permettre de répondre à quatre questions fondamentales :
1. Où le climat est-il favorable ?
Identifier les ressources et les refuges.
2. Où le climat devient-il contraignant ?
Identifier les vulnérabilités actuelles.
3. Comment ces contraintes vont-elles évoluer ?
Tester les futurs possibles.
4. Comment transformer le territoire pour qu’il reste fonctionnel ?
Passer du diagnostic à la conception.
C’est ici que le diagnostic climatique devient une véritable infrastructure de décision.
Il ne sert plus seulement à décrire le territoire.
Il sert à déterminer :
où planter ;
où construire ;
où protéger ;
où désimperméabiliser ;
où stocker l’eau ;
où restaurer une forêt ;
où créer une zone humide ;
où préserver une prairie ;
où créer un corridor ;
où installer une production agricole ;
où créer un espace de fraîcheur ;
où renforcer une protection contre le vent ou le feu ;
et où laisser le fonctionnement naturel reprendre davantage de place.
Dans la Vision Omakëya™, le diagnostic climatique constitue ainsi l’une des premières cartes stratégiques du territoire.
Avant de demander au territoire de résister au climat, il faut comprendre comment le climat circule dans le territoire.
Et avant de chercher à modifier le climat local, il faut identifier les gradients, les ressources, les refuges et les vulnérabilités déjà présents.
Le principe devient alors :
Observer le climat → mesurer ses effets → cartographier ses gradients → identifier les seuils → anticiper les futurs → concevoir avec le climat.
Le territoire n’est plus conçu contre le climat.
Il est conçu à partir de lui.
Et lorsque cette carte climatique est croisée avec la topographie, l’hydrologie, les sols et les continuités écologiques, elle prépare directement l’étape suivante : comprendre les grandes structures naturelles du territoire qui organisent les flux d’eau, d’air, d’énergie et de vivant.
Un territoire résilient ne repose pas sur une infrastructure unique, une ressource unique, une technologie unique ou une organisation unique.
Il repose sur un ensemble de fonctions capables de continuer à fonctionner malgré les perturbations, de se réorganiser lorsque les conditions changent et, lorsque cela est possible, d’améliorer progressivement leur capacité de fonctionnement.
Cette distinction est fondamentale.
Un territoire peut être extrêmement performant dans des conditions normales et pourtant très vulnérable dès qu’une sécheresse exceptionnelle, une canicule prolongée, une inondation, un incendie, une rupture énergétique, une crise alimentaire ou une perturbation logistique survient.
La résilience ne consiste donc pas simplement à rendre un système plus performant.
Elle consiste à lui donner :
plusieurs ressources ;
plusieurs solutions ;
plusieurs chemins ;
plusieurs échelles de fonctionnement ;
plusieurs temporalités ;
des capacités de stockage ;
des capacités de réparation ;
des capacités d’apprentissage ;
et surtout la possibilité de changer sans perdre ses fonctions essentielles.
Les sept principes présentés dans ce chapitre constituent ainsi une grille de conception territoriale :
Ils ne doivent cependant pas être considérés comme sept cases indépendantes.
Ils forment un système.
La diversité facilite la redondance.
La redondance augmente la robustesse.
L’autonomie réduit certaines dépendances.
La sobriété diminue les besoins.
La coopération permet de mutualiser les ressources.
L’adaptation permet d’évoluer.
La régénération augmente progressivement les capacités du territoire.
La résilience apparaît précisément dans les interactions entre ces principes.
1. La diversité
1.1. La diversité comme assurance territoriale
La première propriété d’un système résilient est sa diversité.
Un territoire diversifié ne dépend pas d’une seule espèce, d’une seule culture, d’une seule source d’eau, d’une seule source d’énergie, d’un seul type de sol, d’un seul mode de transport ou d’un seul modèle économique.
Il possède plusieurs possibilités.
Cette diversité constitue une forme d’assurance.
Si une ressource disparaît, une autre peut partiellement prendre le relais.
Si une espèce est touchée par une maladie, d’autres peuvent continuer à assurer certaines fonctions.
Si une culture échoue, d’autres productions peuvent subsister.
Si une route est coupée, une autre circulation peut parfois être utilisée.
Si une source énergétique devient indisponible, d’autres peuvent prendre une partie de la charge.
La diversité ne garantit pas l’absence de crise.
Elle réduit la probabilité qu’une perturbation unique provoque une défaillance générale.
1.2. Diversité biologique
À l’échelle territoriale, la diversité biologique concerne notamment :
les espèces végétales ;
les variétés cultivées ;
les races domestiques ;
les pollinisateurs ;
les auxiliaires ;
les prédateurs ;
les décomposeurs ;
les champignons ;
les microorganismes ;
les habitats ;
les milieux aquatiques ;
les forêts ;
les prairies ;
les haies ;
les zones humides ;
les sols.
Mais la diversité ne se résume pas au nombre d’espèces.
Il faut également considérer la diversité fonctionnelle.
Deux espèces différentes peuvent remplir une fonction similaire.
À l’inverse, une seule espèce peut remplir plusieurs fonctions.
Un arbre peut par exemple :
produire des fruits ;
fournir de l’ombre ;
ralentir le vent ;
intercepter les précipitations ;
stocker du carbone ;
fournir du bois ;
produire de la biomasse ;
héberger des organismes ;
stabiliser le sol ;
modifier le microclimat.
La diversité territoriale doit donc être analysée en termes d’espèces, mais également de fonctions.
1.3. Diversité des paysages
Un territoire uniforme est souvent plus vulnérable qu’une mosaïque de milieux complémentaires.
On peut trouver dans une même région :
des forêts ;
des bosquets ;
des haies ;
des prairies ;
des cultures ;
des vergers ;
des zones humides ;
des mares ;
des rivières ;
des zones urbaines ;
des villages ;
des jardins ;
des friches ;
des corridors écologiques.
Cette mosaïque crée des différences de température, d’humidité, de structure végétale, de ressources alimentaires et d’habitats.
Elle constitue une véritable infrastructure territoriale de diversité.
1.4. Diversité des ressources
La diversité concerne également les ressources.
Un territoire résilient cherchera autant que possible à diversifier :
Eau
pluie ;
sols ;
nappes ;
sources ;
rivières ;
retenues ;
mares ;
réutilisation ;
stockage.
Énergie
solaire ;
biomasse ;
éolien ;
hydraulique ;
chaleur ;
récupération ;
réseau ;
stockage.
Alimentation
maraîchage ;
arboriculture ;
élevage ;
céréales ;
légumineuses ;
plantes vivaces ;
productions sauvages ;
stockage.
Matériaux
bois ;
pierre ;
terre ;
fibres végétales ;
matériaux réemployés ;
ressources locales.
La diversité réduit ainsi les dépendances critiques.
2. La redondance
La diversité ne suffit pas.
Encore faut-il que plusieurs éléments soient capables d’assurer une même fonction.
C’est le principe de redondance.
2.1. Plusieurs chemins pour une même fonction
Dans un système résilient, une fonction importante ne devrait pas nécessairement dépendre d’un seul élément.
Pour l’eau, par exemple :
pluie → sol → mare → réservoir → réseau → source secondaire
Cette logique diminue les flux entrants et les dépendances extérieures.
6. La coopération
Aucun territoire ne fonctionne seul.
6.1. Coopération entre organismes
Dans un écosystème :
plantes ;
champignons ;
bactéries ;
insectes ;
oiseaux ;
mammifères ;
décomposeurs
sont reliés par de multiples interactions.
La résilience biologique vient en partie de ces réseaux.
6.2. Coopération entre territoires
Une commune peut disposer :
d’eau ;
d’espaces naturels ;
d’énergie ;
de terres agricoles.
Une commune voisine peut disposer :
d’infrastructures ;
de stockage ;
de services ;
de production alimentaire ;
de capacités de secours.
À l’échelle intercommunale, les ressources peuvent donc être mutualisées.
Le territoire pertinent devient alors souvent plus grand que la commune.
6.3. Coopération hydrologique
L’eau constitue l’un des meilleurs exemples.
Une commune située en amont peut influencer directement :
les débits ;
les crues ;
l’érosion ;
la recharge ;
la qualité de l’eau
d’une commune située en aval.
Le bassin versant impose donc une logique de solidarité :
ce qui est fait en amont modifie les conditions de l’aval.
6.4. Coopération écologique
Les espèces ne respectent pas les limites administratives.
Les corridors traversent :
communes ;
exploitations ;
routes ;
zones urbaines ;
forêts ;
rivières.
La continuité écologique nécessite donc une coopération territoriale.
6.5. Coopération humaine
La résilience est également sociale.
Elle dépend :
des agriculteurs ;
des habitants ;
des collectivités ;
des entreprises ;
des associations ;
des scientifiques ;
des gestionnaires ;
des services de secours ;
des propriétaires fonciers.
La connaissance du territoire doit devenir une connaissance partagée.
7. La régénération
La résilience ne doit pas seulement empêcher la dégradation.
Elle peut aussi améliorer progressivement le territoire.
C’est le principe de régénération.
7.1. Restaurer les fonctions
Régénérer signifie notamment :
restaurer les sols ;
restaurer les cycles de l’eau ;
reconnecter les habitats ;
restaurer les zones humides ;
augmenter la diversité végétale ;
reconstruire les stocks de matière organique ;
restaurer la fertilité ;
augmenter les capacités de stockage ;
reconstruire les corridors.
Le territoire retrouve progressivement des fonctions qu’il avait perdues.
7.2. Régénération des sols
Un sol vivant peut progressivement améliorer :
infiltration ;
stockage de carbone ;
structure ;
activité biologique ;
disponibilité de l’eau ;
résistance à l’érosion ;
capacité productive.
Le sol devient alors une infrastructure régénérative.
Contrairement à une infrastructure classique qui se dégrade généralement avec le temps sans entretien, certaines fonctions biologiques peuvent augmenter lorsqu’elles sont correctement gérées.
7.3. Régénération hydrologique
Une politique territoriale peut chercher à passer progressivement de :
La résilience consiste alors à éviter qu’un seul flux critique soit indispensable au fonctionnement de tout le territoire.
12. Résilience et échelles
Les sept principes doivent être appliqués à plusieurs niveaux.
Parcelle
Diversité végétale, sol vivant, récupération d’eau, autonomie partielle.
Ferme
Diversification des productions, stockage, agroforesterie, autonomie énergétique et biologique.
Village
Mutualisation de l’eau, de l’énergie, des équipements et des espaces naturels.
Ville
Îlots de fraîcheur, sols perméables, végétation, mobilité, énergie locale, corridors.
Intercommunalité
Gestion coordonnée de l’eau, de l’alimentation, de l’énergie et des continuités écologiques.
Bassin versant
Gestion intégrée des eaux, des sols, des forêts, des zones humides et des risques.
Région
Diversification économique, agricole, énergétique et écologique.
La logique reste identique :
plusieurs ressources + plusieurs fonctions + plusieurs chemins + plusieurs échelles + capacité d’évolution.
13. Une matrice de résilience territoriale
Pour diagnostiquer un territoire, on peut attribuer à chaque principe un niveau de maturité.
Principe
Faible
Intermédiaire
Élevé
Diversité
système uniforme
diversité partielle
mosaïque fonctionnelle
Redondance
dépendance unique
solutions secondaires
fonctions multiples
Autonomie
dépendance forte
autonomie partielle
fonctions stratégiques sécurisées
Adaptation
système figé
adaptation ponctuelle
évolution planifiée
Sobriété
consommation élevée
optimisation
besoins structurellement réduits
Coopération
fonctionnement isolé
mutualisation ponctuelle
réseau territorial
Régénération
dégradation
restauration
amélioration continue
Cette matrice permet de passer d’un discours général à un diagnostic opérationnel.
14. Les erreurs à éviter
14.1. Confondre diversité et accumulation
Plus d’éléments ne signifie pas nécessairement plus de résilience.
Une diversité mal organisée peut augmenter :
les besoins en eau ;
la maintenance ;
les conflits ;
les coûts ;
les risques.
La diversité doit être fonctionnelle.
14.2. Confondre autonomie et isolement
Un territoire complètement isolé peut être extrêmement vulnérable.
L’autonomie doit être combinée à la coopération.
14.3. Confondre redondance et gaspillage
Deux infrastructures identiques constamment inutilisées ne constituent pas nécessairement une bonne stratégie.
La redondance doit avoir une fonction identifiable.
14.4. Confondre adaptation et improvisation
Adapter ne signifie pas attendre la crise.
Une adaptation efficace est anticipée.
14.5. Confondre sobriété et privation
La sobriété consiste à réduire les besoins inutiles, pas à dégrader les fonctions essentielles.
14.6. Confondre régénération et retour au passé
Un territoire régénéré n’est pas nécessairement un territoire historique.
Il peut être un nouvel écosystème, adapté aux conditions futures.
15. Le principe central : préserver les fonctions
La question fondamentale d’un territoire résilient n’est finalement pas :
« Comment empêcher tout changement ? »
Mais :
« Quelles fonctions devons-nous absolument préserver, et comment permettre au territoire de les assurer de différentes manières lorsque les conditions changent ? »
Les fonctions essentielles peuvent être :
habiter ;
produire de la nourriture ;
disposer d’eau ;
produire et distribuer de l’énergie ;
circuler ;
maintenir la biodiversité ;
protéger les sols ;
évacuer ou ralentir les eaux ;
refroidir les espaces habités ;
stocker du carbone ;
assurer les échanges économiques ;
protéger les populations ;
maintenir les capacités sociales.
Les objets peuvent changer.
Les espèces peuvent changer.
Les infrastructures peuvent changer.
Les usages peuvent changer.
Mais les fonctions essentielles doivent pouvoir persister.
16. La conception Omakëya™ d’un territoire résilient
Dans la Vision Omakëya™, ces sept principes deviennent une grille de conception.
Avant chaque grande décision territoriale, on peut poser sept questions.
1. DIVERSITÉ
Avons-nous plusieurs solutions ?
2. REDONDANCE
Si cette solution échoue, quelle autre fonction peut prendre le relais ?
3. AUTONOMIE
Quelle dépendance critique pouvons-nous réduire ?
4. ADAPTATION
Comment cette solution évoluera-t-elle en 2030, 2050, 2080 et 2100 ?
5. SOBRIÉTÉ
Pouvons-nous atteindre le même objectif avec moins de ressources ?
6. COOPÉRATION
Avec quels autres espaces, organismes, acteurs ou territoires cette solution peut-elle fonctionner ?
7. RÉGÉNÉRATION
Cette intervention améliore-t-elle progressivement la capacité future du territoire ?
Si une proposition répond positivement à ces sept questions, elle possède généralement une forte cohérence avec une stratégie territoriale résiliente.
17. Vers une nouvelle définition de la performance
Pendant longtemps, l’aménagement a privilégié des indicateurs tels que :
rendement ;
vitesse ;
coût immédiat ;
surface construite ;
productivité ;
débit ;
capacité ;
consommation.
Ces indicateurs restent utiles.
Mais ils sont insuffisants.
Il faut leur ajouter :
diversité ;
redondance ;
autonomie ;
capacité d’adaptation ;
sobriété ;
coopération ;
régénération ;
capacité de récupération après crise ;
capacité de fonctionnement en mode dégradé ;
réversibilité ;
durée de vie ;
capacité d’apprentissage.
La performance territoriale devient alors multidimensionnelle.
Un territoire performant n’est plus seulement celui qui produit beaucoup lorsqu’il fait beau et que les réseaux fonctionnent.
C’est celui qui continue à fonctionner lorsque les conditions deviennent défavorables.
18. Le territoire comme système apprenant
Cette conception conduit naturellement à une nouvelle étape.
Un territoire résilient ne peut pas être entièrement conçu une fois pour toutes.
Les capteurs, les données climatiques, les observations écologiques, les cartes hydrologiques, les images satellites, les modèles numériques et l’intelligence artificielle peuvent renforcer cette boucle.
Mais ils ne remplacent pas le territoire réel.
Le modèle doit toujours être confronté au terrain.
19. Les sept principes comme système de décision
On peut finalement résumer la méthode par une chaîne simple :
Diversifier ce qui est vulnérable. Redonder ce qui est critique. Autonomiser ce qui dépend trop de l’extérieur. Adapter ce qui doit évoluer. Sobriétiser ce qui consomme trop. Coopérer lorsque l’échelle locale ne suffit pas. Régénérer ce qui peut augmenter les capacités futures.
Cette logique transforme profondément la conception territoriale.
On ne cherche plus simplement à construire des infrastructures.
On cherche à construire des capacités.
Capacité à stocker.
Capacité à infiltrer.
Capacité à produire.
Capacité à refroidir.
Capacité à se déplacer.
Capacité à nourrir.
Capacité à accueillir la biodiversité.
Capacité à absorber les chocs.
Capacité à apprendre.
Capacité à changer.
Capacité à se régénérer.
Concevoir un territoire qui puisse encore fonctionner demain
La résilience territoriale ne repose donc pas sur une technologie miracle.
Elle ne dépend pas d’une infrastructure unique.
Elle ne consiste pas non plus à revenir à un modèle ancien.
Elle consiste à construire progressivement un territoire possédant davantage de possibilités que de dépendances.
La diversité lui donne plusieurs ressources.
La redondance lui donne plusieurs solutions.
L’autonomie réduit ses vulnérabilités.
La sobriété réduit ses besoins.
La coopération augmente son échelle d’action.
L’adaptation lui permet de changer.
La régénération augmente ses capacités futures.
Ces sept principes constituent ainsi une véritable architecture de résilience.
Ils permettent de passer d’une logique de protection ponctuelle à une logique beaucoup plus ambitieuse :
concevoir un territoire capable de continuer à fonctionner, d’apprendre, de se transformer et de régénérer ses propres capacités au cours du temps.
Dans la Vision Omakëya™, le territoire résilient n’est donc pas un territoire fermé.
C’est un territoire ouvert, diversifié, connecté, sobre, redondant, coopératif et évolutif.
Il échange avec les territoires voisins.
Il utilise les cycles naturels.
Il s’appuie sur les sols, l’eau, la végétation, les reliefs et les organismes vivants.
Il utilise les infrastructures techniques lorsqu’elles sont pertinentes.
Il réduit progressivement les dépendances inutiles.
Et surtout, il ne cherche pas seulement à survivre à la crise suivante.
Il cherche à faire en sorte que chaque génération laisse au territoire davantage de capacités qu’elle n’en a reçues.
C’est à ce moment que la résilience devient régénérative.
Et c’est précisément ce changement de perspective qui permet de passer du simple territoire adapté au véritable territoire résilient et vivant.
Artificialisation, fragmentation écologique, imperméabilisation, disparition des sols vivants, monocultures, dépendance énergétique et vulnérabilité climatique
Un territoire peut sembler parfaitement fonctionnel lorsqu’on l’observe depuis une carte.
Les routes sont tracées.
Les villes sont organisées.
Les terres agricoles sont exploitées.
Les bâtiments sont raccordés aux réseaux.
L’eau est distribuée.
L’énergie arrive.
Les marchandises circulent.
Les aliments sont disponibles.
Pourtant, derrière cette apparente stabilité, de nombreux territoires présentent des déséquilibres profonds.
Ces déséquilibres ne sont pas toujours visibles immédiatement.
Ils peuvent être progressifs.
Un sol peut perdre sa matière organique pendant plusieurs décennies avant que sa dégradation ne devienne évidente.
Une haie peut disparaître progressivement jusqu’à transformer complètement la connectivité écologique.
Une nappe peut diminuer lentement avant qu’une sécheresse ne révèle la fragilité du système.
Une ville peut accumuler des surfaces minérales pendant des années avant de découvrir, lors d’une canicule, l’ampleur de son îlot de chaleur.
Une agriculture peut devenir progressivement dépendante de quelques variétés, de quelques intrants ou d’une énergie abondante avant de rencontrer une rupture d’approvisionnement.
La vulnérabilité territoriale est donc souvent le résultat d’une accumulation de déséquilibres.
Le problème n’est pas nécessairement une infrastructure particulière.
Il réside dans la manière dont plusieurs transformations se combinent.
Artificialisation.
Fragmentation.
Imperméabilisation.
Dégradation des sols.
Simplification biologique.
Dépendance énergétique.
Vulnérabilité climatique.
Ces phénomènes sont liés.
Ils forment parfois un véritable cercle de fragilisation.
1. Le territoire moderne comme système simplifié
Une grande partie de l’aménagement contemporain a été construite autour d’une logique de spécialisation.
On sépare :
l’habitat ;
l’industrie ;
l’agriculture ;
les transports ;
les espaces naturels ;
les zones commerciales ;
les infrastructures énergétiques.
Cette organisation peut améliorer certaines fonctions à court terme.
Mais elle peut également provoquer une séparation des flux.
L’eau est évacuée rapidement.
La matière organique quitte les sols.
La biodiversité est repoussée vers des espaces résiduels.
L’énergie est produite loin des lieux de consommation.
La nourriture est produite loin des populations.
Les déchets sont exportés.
Les matériaux sont importés.
Le territoire devient alors dépendant de réseaux extérieurs.
Il fonctionne efficacement dans des conditions normales, mais peut devenir vulnérable lorsque ces réseaux sont perturbés.
2. L’artificialisation
L’artificialisation correspond à la transformation durable d’espaces naturels, agricoles ou forestiers par des usages humains et des infrastructures.
Elle peut prendre de nombreuses formes :
urbanisation ;
lotissements ;
zones commerciales ;
parkings ;
routes ;
zones industrielles ;
plateformes logistiques ;
infrastructures ;
équipements ;
bâtiments.
L’artificialisation ne signifie pas seulement « construire ».
Elle transforme les fonctions du sol et du paysage.
Elle peut modifier :
infiltration ;
ruissellement ;
évaporation ;
température ;
biodiversité ;
continuités écologiques ;
stockage du carbone ;
production alimentaire ;
circulation des animaux ;
paysage.
Une surface artificialisée devient donc une nouvelle pièce du métabolisme territorial.
3. L’artificialisation comme changement de fonction
Prenons un sol agricole.
Avant transformation, il peut assurer simultanément :
production alimentaire ;
infiltration ;
stockage d’eau ;
stockage de carbone ;
habitat biologique ;
régulation thermique ;
production de biomasse.
Après construction d’un parking, sa fonction principale devient :
support d’une infrastructure ;
circulation ;
stationnement ;
stockage temporaire de véhicules.
Une partie des fonctions précédentes disparaît ou est déplacée.
L’eau qui s’infiltrait doit désormais être gérée ailleurs.
La biodiversité perd un habitat.
Le carbone stocké dans le sol peut être perturbé.
La surface absorbe et restitue différemment le rayonnement.
L’artificialisation est donc également un transfert de fonctions écologiques.
4. Artificialiser, c’est souvent déplacer un problème
Une surface construite peut résoudre localement un besoin.
Mais certaines conséquences apparaissent ailleurs.
Une nouvelle voirie peut accélérer le ruissellement.
Un parking peut augmenter la température de surface.
Une zone commerciale peut accroître les déplacements.
Une extension urbaine peut fragmenter un habitat.
Une nouvelle construction peut nécessiter davantage de réseaux.
Une infrastructure peut augmenter les besoins de drainage.
Il faut donc toujours poser la question :
Quelle fonction territoriale existait ici avant l’aménagement, et où cette fonction doit-elle désormais être assurée ?
C’est une question fondamentale de l’ingénierie territoriale.
5. L’imperméabilisation
L’imperméabilisation constitue un cas particulier particulièrement important.
Les surfaces imperméables comprennent notamment :
béton ;
enrobés ;
certaines toitures ;
surfaces compactées ;
revêtements imperméables.
Elles modifient profondément le cycle de l’eau.
Une partie de l’eau qui aurait pu :
s’infiltrer ;
alimenter le sol ;
recharger les réserves ;
soutenir la végétation ;
est transformée en ruissellement de surface.
Le territoire doit alors évacuer l’eau plus rapidement.
6. Du territoire infiltrant au territoire évacuateur
Les sept déséquilibres peuvent finalement être regroupés en trois grandes familles.
Déséquilibres spatiaux
artificialisation ;
fragmentation ;
imperméabilisation.
Ils modifient la structure physique du territoire.
Déséquilibres biologiques
disparition des sols vivants ;
monocultures.
Ils réduisent la diversité et les fonctions biologiques.
Déséquilibres systémiques
dépendance énergétique ;
vulnérabilité climatique.
Ils augmentent la sensibilité du territoire aux perturbations extérieures.
Ces familles interagissent.
43. Le territoire résilient comme réponse systémique
La réponse ne peut donc pas être :
« Construisons davantage. »
Elle doit devenir :
« Restaurons les capacités internes du territoire. »
Ces capacités sont notamment :
infiltrer ;
stocker ;
produire ;
recycler ;
se régénérer ;
se déplacer ;
s’adapter ;
apprendre.
Un territoire capable de réaliser davantage de ces fonctions par lui-même possède une autonomie fonctionnelle supérieure.
44. La méthode Omakëya™ de diagnostic des déséquilibres
Pour chaque territoire :
Étape 1 — Cartographier l’artificialisation
Étape 2 — Cartographier l’imperméabilisation
Étape 3 — Cartographier les ruptures écologiques
Étape 4 — Évaluer les sols
Étape 5 — Évaluer la diversité agricole
Étape 6 — Cartographier les dépendances énergétiques
Étape 7 — Identifier les risques climatiques
Étape 8 — Rechercher les interactions
Étape 9 — Identifier les points critiques
Étape 10 — Quantifier les pertes
Étape 11 — Identifier les fonctions à restaurer
Étape 12 — Hiérarchiser les interventions
Étape 13 — Construire des scénarios
Étape 14 — Tester la robustesse
Étape 15 — Mettre en œuvre progressivement
Étape 16 — Mesurer
Étape 17 — Corriger
Étape 18 — Étendre ce qui fonctionne
45. La carte des déséquilibres
Le diagnostic territorial peut finalement produire une carte synthétique comprenant :
zones artificialisées ;
surfaces imperméables ;
sols dégradés ;
zones érodées ;
monocultures ;
habitats fragmentés ;
dépendances énergétiques ;
zones de forte exposition climatique.
Mais cette carte doit également montrer :
les stocks encore disponibles ;
les espaces fonctionnels ;
les corridors existants ;
les sols à préserver ;
les zones de restauration prioritaire ;
les infrastructures réutilisables ;
les possibilités de reconnexion.
Il ne s’agit pas seulement de cartographier les problèmes.
Il faut cartographier les capacités de transformation.
46. Les zones stratégiques de régénération
Certaines zones peuvent posséder un effet disproportionné sur le territoire.
Par exemple :
une tête de bassin ;
une zone humide ;
une vallée ;
une coupure écologique ;
un sol particulièrement fertile ;
un corridor interrompu ;
une zone urbaine très minérale ;
une forêt stratégique.
Restaurer une petite surface située au bon endroit peut parfois produire davantage d’effets systémiques que transformer une grande surface isolée.
C’est le principe du levier territorial.
47. Le territoire comme système à rééquilibrer
Le but de la transition territoriale n’est donc pas nécessairement de revenir à un état passé.
Il s’agit de construire un nouvel équilibre.
Un équilibre entre :
ville et nature ;
agriculture et biodiversité ;
production et conservation ;
eau et usages ;
énergie et sobriété ;
infrastructures et sols ;
mobilité et proximité ;
stockage et circulation ;
autonomie et échanges.
Le territoire de demain sera nécessairement différent de celui d’hier.
La question n’est donc pas :
« Comment revenir en arrière ? »
Mais :
« Quelles fonctions devons-nous reconstruire pour rendre le territoire capable d’affronter les conditions futures ? »
48. Vers une ingénierie de la régénération
Cette approche marque le passage d’une logique de correction ponctuelle à une logique de régénération.
Corriger
Résoudre un problème.
Compenser
Créer une fonction ailleurs.
Restaurer
Réintroduire une fonction perdue.
Régénérer
Permettre au système de reconstruire progressivement plusieurs fonctions et capacités.
La régénération devient alors une stratégie territoriale.
49. Principe fondamental
Le troisième grand principe du Tome 11 peut être formulé ainsi :
« Avant d’ajouter de nouvelles infrastructures, recherchez les fonctions que le territoire a perdues et les capacités qu’il possède encore. »
Un second principe complète cette idée :
« La résilience territoriale ne consiste pas à protéger indéfiniment un système fragile. Elle consiste à reconstruire les fonctions qui lui permettent de s’adapter. »
Et un troisième :
« Ne mesurez pas seulement ce que vous construisez. Mesurez les fonctions que le territoire retrouve. »
50. Les grands déséquilibres territoriaux contemporains ne constituent pas une liste de problèmes indépendants.
Ils forment un système.
L’artificialisation modifie les sols et les paysages.
L’imperméabilisation modifie l’eau.
La fragmentation modifie les déplacements du vivant.
La dégradation des sols réduit les capacités d’infiltration, de production et de stockage.
Les monocultures réduisent certaines formes de diversité et de redondance.
La dépendance énergétique augmente la sensibilité aux perturbations des réseaux.
Le changement climatique agit ensuite sur l’ensemble du système.
Chaque déséquilibre peut donc amplifier les autres.
Mais l’inverse est également vrai.
Les fonctions peuvent se renforcer mutuellement.
Un sol vivant peut améliorer l’infiltration.
Une végétation diversifiée peut protéger le sol.
Une haie peut reconnecter des habitats.
Une zone humide peut contribuer à plusieurs fonctions hydrologiques et écologiques.
Une agriculture diversifiée peut répartir certains risques.
Une production énergétique diversifiée peut réduire certaines dépendances.
Un territoire peut ainsi entrer dans un cercle de régénération.
La logique devient :
restaurer les sols
↓
améliorer l’eau
↓
renforcer la végétation
↓
reconnecter la biodiversité
↓
diversifier les productions
↓
réduire certaines dépendances
↓
augmenter la capacité d’adaptation
↓
renforcer la résilience territoriale
Le changement de paradigme est alors considérable.
Il ne s’agit plus simplement de construire des territoires capables de résister aux événements extrêmes.
Il s’agit de reconstruire des territoires possédant davantage de capacités internes.
Des territoires capables de :
retenir l’eau,
faire vivre leurs sols,
accueillir et déplacer la biodiversité,
produire une partie de leur alimentation,
diversifier leurs sources d’énergie,
stocker des ressources,
maintenir leurs fonctions essentielles en mode dégradé,
et évoluer avec le climat.
La résilience ne naît donc pas de l’absence de perturbation.
Elle naît de la capacité du système à absorber, encaisser, récupérer, apprendre et évoluer.
La question n’est plus seulement :
« Comment réparer les dégâts ? »
Elle devient :
« Comment transformer les déséquilibres actuels en leviers de régénération ? »
C’est cette question qui ouvre la suite du Tome 11.
Après avoir identifié les limites des découpages administratifs, compris le territoire comme métabolisme et diagnostiqué ses grands déséquilibres, il devient nécessaire d’étudier les grandes structures naturelles qui organisent concrètement ces flux : reliefs, vallées, bassins versants, crêtes, pentes et lignes de partage des eaux.
Car avant de décider où intervenir, il faut encore comprendre une chose fondamentale :
comment le territoire organise naturellement ses circulations.
Eau, énergie, carbone, matière organique, biodiversité, population et alimentation
Un territoire n’est pas seulement un espace.
Ce n’est pas uniquement une juxtaposition de communes, de parcelles, de bâtiments, de routes, de forêts, de champs et de zones naturelles.
Un territoire fonctionne parce que des ressources y entrent, y circulent, y sont transformées, y sont stockées, consommées, produites, recyclées puis, finalement, exportées ou évacuées.
De l’eau entre dans le territoire sous forme de précipitations.
L’énergie solaire arrive en permanence.
Le carbone atmosphérique est capté par les végétaux.
La matière organique se forme, se décompose et retourne au sol.
Les espèces animales et végétales se déplacent.
Les populations humaines arrivent, travaillent, consomment, produisent, construisent et se déplacent.
La nourriture entre et sort.
Les matériaux sont extraits ailleurs, transportés, transformés, utilisés puis éventuellement réemployés ou évacués.
L’énergie est importée, transformée, stockée puis consommée.
Les déchets constituent les sorties d’un système qui n’a pas réussi à réutiliser certaines ressources.
Le territoire possède donc un véritable métabolisme.
Cette notion permet de changer profondément la manière de concevoir l’aménagement.
Au lieu de demander uniquement :
« Que devons-nous construire ici ? »
il devient possible de demander :
« Quels flux traversent ce territoire, où sont-ils transformés, où sont-ils stockés, où sont les pertes et comment pouvons-nous améliorer leur circulation ? »
1. Qu’est-ce qu’un métabolisme territorial ?
En biologie, le métabolisme désigne l’ensemble des transformations de matière et d’énergie permettant à un organisme de fonctionner.
Un organisme :
reçoit des ressources ;
les transforme ;
en utilise une partie ;
en stocke une autre ;
produit de nouvelles substances ;
rejette certains sous-produits ;
maintient son fonctionnement grâce à des boucles de régulation.
Un territoire fonctionne de manière comparable, même s’il ne constitue évidemment pas un organisme biologique au sens strict.
résidu → compost → matière organique du sol → plante → alimentation → résidu
Le territoire est donc constitué d’une multitude de cycles qui s’entrecroisent.
2. Un territoire possède des stocks et des flux
Cette distinction est fondamentale.
Un flux correspond à une quantité qui circule pendant une période donnée.
Un stock correspond à une quantité présente dans le système à un instant donné.
Par exemple :
Eau
Flux :
pluie ;
ruissellement ;
infiltration ;
écoulement ;
évapotranspiration.
Stocks :
eau du sol ;
nappes ;
lacs ;
mares ;
réservoirs ;
neige ;
eau contenue dans la végétation.
Carbone
Flux :
photosynthèse ;
respiration ;
décomposition ;
combustion ;
transport ;
exportation de biomasse.
Stocks :
forêts ;
bois ;
sols ;
biomasse ;
matière organique ;
produits durables.
Énergie
Flux :
rayonnement solaire ;
électricité ;
carburants ;
chaleur ;
énergie hydraulique.
Stocks :
batteries ;
combustibles ;
biomasse ;
eau située en hauteur ;
chaleur accumulée dans les matériaux.
Cette distinction permet de comprendre pourquoi la résilience dépend autant de la capacité de stockage.
Un territoire qui possède des stocks suffisants peut absorber temporairement une rupture de flux.
3. La règle générale des bilans
Pour chaque ressource, on peut établir un bilan simplifié :
[ \Delta S = I-O ]
où :
(S) = stock ;
(I) = entrées ;
(O) = sorties.
Sous une forme temporelle :
[ \frac{dS}{dt}=I(t)-O(t) ]
Cette relation est extrêmement simple, mais elle permet d’analyser une grande partie des systèmes territoriaux.
Si les entrées sont durablement supérieures aux sorties, le stock augmente.
Si les sorties sont supérieures aux entrées, le stock diminue.
Si les deux s’équilibrent, le stock reste approximativement stable.
La difficulté réelle consiste à identifier correctement :
toutes les entrées ;
toutes les sorties ;
les transformations intermédiaires ;
les stocks cachés ;
les délais ;
les pertes ;
les interactions entre flux.
4. Le flux de l’eau
L’eau constitue probablement le métabolisme territorial le plus évident.
Elle arrive principalement sous forme de précipitations, mais son comportement dépend ensuite du territoire.
Une pluie peut :
être interceptée par la végétation ;
ruisseler ;
s’infiltrer ;
alimenter le sol ;
être absorbée par les racines ;
rejoindre une nappe ;
alimenter une mare ;
rejoindre une rivière ;
s’évaporer ;
être stockée dans un réservoir ;
être utilisée par l’agriculture ;
être évacuée.
Deux territoires recevant exactement la même quantité de pluie peuvent donc avoir des fonctionnements hydrologiques radicalement différents.
Un territoire imperméabilisé accélère généralement certains écoulements.
Un territoire possédant des sols fonctionnels, une végétation diversifiée, des zones humides et des structures de ralentissement peut retenir davantage d’eau localement et modifier les temps de transfert.
La question n’est donc pas uniquement :
« Combien de pluie reçoit le territoire ? »
mais :
« Que devient chaque millimètre de pluie après son arrivée ? »
5. Le temps est une dimension fondamentale du métabolisme hydrologique
L’eau n’est pas seulement une quantité.
C’est également une question de temps.
Une pluie de 50 mm tombant progressivement peut produire des effets très différents de 50 mm tombant en quelques dizaines de minutes.
De même, une réserve de 100 000 m³ peut être considérable dans une situation et insuffisante dans une autre.
Le territoire doit donc gérer :
la quantité ;
l’intensité ;
la durée ;
la saison ;
la fréquence ;
le temps de transfert ;
le temps de stockage.
Une infrastructure de résilience hydrique doit ainsi chercher à :
ralentir les flux rapides et conserver les ressources utiles suffisamment longtemps.
6. Le flux énergétique
Toute activité territoriale consomme de l’énergie.
Mais le territoire reçoit également une immense quantité d’énergie solaire.
Cette énergie peut :
chauffer les surfaces ;
évaporer l’eau ;
alimenter la photosynthèse ;
produire de la biomasse ;
générer de l’électricité photovoltaïque ;
contribuer au chauffage solaire ;
alimenter indirectement les chaînes alimentaires.
Le territoire doit donc être considéré comme un système énergétique.
soleil → production → stockage → utilisation → récupération
Mais une boucle ne doit jamais être fermée artificiellement à n’importe quel prix.
Une ressource peut avoir intérêt à être exportée.
Une matière peut devenir toxique si elle s’accumule.
Un nutriment peut devenir polluant en excès.
Une biomasse peut être plus utile comme matériau que comme combustible.
La circularité doit donc être fonctionnelle, pas idéologique.
24. La cascade des usages
Lorsqu’une ressource possède plusieurs utilisations possibles, il faut rechercher celle qui conserve le plus longtemps sa valeur.
Pour la biomasse ligneuse, par exemple :
produit durable → matériau → réemploi → panneaux/structures → broyage → amendement/paillage selon qualité → énergie
L’ordre exact dépend du contexte.
Mais l’idée est essentielle :
Ne détruisez pas une ressource de haute qualité pour obtenir immédiatement une fonction de moindre valeur si une utilisation plus durable est possible.
La même logique s’applique :
à l’eau ;
aux matériaux ;
aux nutriments ;
à la biomasse ;
à l’énergie.
25. Les pertes : le véritable indicateur de fragilité
Une erreur fréquente consiste à regarder uniquement les ressources disponibles.
Il faut également regarder ce qui est perdu.
Pour chaque flux, rechercher :
pertes par évaporation ;
ruissellement inutile ;
érosion ;
fuite ;
dissipation thermique ;
gaspillage énergétique ;
exportation non nécessaire ;
matière organique perdue ;
biodiversité détruite ;
aliments gaspillés ;
déplacements évitables.
Un territoire peut devenir plus résilient sans produire davantage simplement en réduisant certaines pertes.
C’est un principe majeur.
La première ressource territoriale est souvent celle qui cesse de sortir inutilement du système.
26. Les stocks comme amortisseurs
La résilience dépend fortement des stocks.
Un sol peut stocker de l’eau.
Une forêt peut stocker du carbone.
Un réservoir peut stocker de l’eau.
Une batterie peut stocker de l’électricité.
Un bâtiment peut stocker de la chaleur.
Un verger peut stocker une capacité productive durable.
Une banque de semences peut stocker une diversité génétique.
Une population peut stocker des connaissances.
Un territoire peut donc posséder des stocks physiques, biologiques, énergétiques, alimentaires et immatériels.
Ces stocks permettent de découpler temporairement :
production et consommation.
C’est une propriété fondamentale de la résilience.
27. Le temps de résidence
Tous les stocks ne sont pas équivalents.
Il faut également considérer leur temps de résidence.
Une eau stockée quelques heures ne joue pas le même rôle qu’une nappe.
Une feuille morte ne constitue pas le même stock qu’un arbre centenaire.
Une récolte conservée six mois ne constitue pas le même stock qu’un verger.
Une batterie et une forêt ne stockent pas l’énergie de la même manière.
On peut donc analyser un territoire selon :
taille du stock ;
vitesse d’entrée ;
vitesse de sortie ;
durée de résidence ;
capacité de renouvellement ;
accessibilité ;
vulnérabilité.
28. Le métabolisme territorial est spatial
Les flux ne se déplacent pas uniformément.
Ils possèdent des trajectoires.
L’eau descend.
L’air circule.
Les animaux suivent des corridors.
Les personnes utilisent des réseaux.
Les matériaux suivent les routes.
L’énergie électrique suit les réseaux.
Les nutriments peuvent être déplacés par l’eau, les récoltes ou les animaux.
Le territoire doit donc être étudié comme une topologie des flux.
Il faut identifier :
les sources ;
les puits ;
les nœuds ;
les réservoirs ;
les corridors ;
les goulots d’étranglement ;
les ruptures ;
les zones de concentration ;
les zones de dispersion.
29. Les nœuds métaboliques
Certains lieux concentrent plusieurs flux.
Une ferme peut être un nœud entre :
eau ;
énergie ;
biomasse ;
alimentation ;
matière organique ;
population.
Une ville peut être un nœud entre :
alimentation ;
énergie ;
eau ;
population ;
matériaux ;
déchets.
Une zone humide peut être un nœud entre :
eau ;
carbone ;
biodiversité ;
nutriments.
Une forêt peut être un nœud entre :
carbone ;
eau ;
énergie biologique ;
biodiversité ;
matière organique.
Ces lieux doivent être identifiés car une intervention sur un nœud peut modifier plusieurs flux simultanément.
30. Les goulots d’étranglement
Un système peut posséder beaucoup de ressources mais rester vulnérable si un seul élément limite le fonctionnement.
Par exemple :
beaucoup d’eau mais pas de capacité de stockage ;
beaucoup d’énergie solaire mais pas de réseau ;
beaucoup de terres agricoles mais peu d’eau ;
beaucoup de biodiversité mais pas de corridors ;
beaucoup de biomasse mais pas de capacité de transformation ;
beaucoup de nourriture mais peu de stockage ;
beaucoup de production mais une dépendance forte à un seul intrant.
Le goulot d’étranglement est donc parfois plus important que la quantité totale de ressources.
31. Les effets domino
Les métabolismes territoriaux peuvent également provoquer des cascades.
Une sécheresse peut provoquer :
baisse de l’eau → baisse de la production → hausse des besoins d’irrigation → hausse de la consommation énergétique → diminution des réserves → vulnérabilité accrue.
Une inondation peut provoquer :
pluie extrême → ruissellement → saturation → débordement → dégâts → interruption des réseaux → perturbation alimentaire et énergétique.
Une canicule peut provoquer :
température élevée → demande énergétique → stress hydrique → baisse de production → augmentation des besoins de refroidissement.
La résilience consiste donc aussi à identifier les chaînes de dépendance.
32. Les boucles de rétroaction
Certains effets renforcent le problème.
Par exemple :
sol dégradé → infiltration réduite → ruissellement accru → érosion → sol encore plus dégradé
Ou :
végétation réduite → ombrage réduit → température du sol accrue → évaporation accrue → stress hydrique accru → végétation réduite
Mais certaines boucles peuvent être stabilisatrices :
Réduire les pertes, diversifier, stocker, reconnecter, restaurer, produire, sécuriser et mesurer.
46. Vers le jumeau métabolique territorial
Lorsque les données sont suffisamment nombreuses, cette approche peut être intégrée dans un jumeau numérique territorial.
Le modèle peut représenter :
les stocks ;
les flux ;
les infrastructures ;
les populations ;
les écosystèmes ;
les ressources ;
les dépendances.
Il devient alors possible de tester des scénarios.
Par exemple :
Que se passe-t-il si les précipitations estivales diminuent ?
Que se passe-t-il si la consommation énergétique augmente pendant les canicules ?
Que se passe-t-il si une partie des importations alimentaires devient indisponible ?
Que se passe-t-il si les sols perdent une partie de leur matière organique ?
Que se passe-t-il si un corridor écologique est interrompu ?
Que se passe-t-il si une partie du territoire est touchée par un incendie majeur ?
Le territoire peut alors être étudié non seulement comme une carte, mais comme un système dynamique.
47. Le territoire comme système vivant augmenté
La Vision Omakëya™ propose finalement une représentation en trois dimensions complémentaires :
L’espace
Où sont les éléments ?
Les flux
Comment circulent-ils ?
Le temps
Comment évoluent-ils ?
On peut alors représenter le territoire comme :
ESPACES + STOCKS + FLUX + TEMPS + INTERACTIONS
Cette représentation est beaucoup plus proche du fonctionnement réel d’un territoire.
48. Principe fondamental
Le deuxième grand principe du Tome 11 peut être formulé ainsi :
« Ne concevez pas seulement les éléments du territoire. Concevez les flux qui les relient. »
Et un second principe complète le premier :
« Un territoire résilient n’est pas celui qui possède le plus de ressources, mais celui qui sait mieux les faire circuler, les transformer, les stocker, les renouveler et limiter leurs pertes. »
49. Un territoire n’est jamais immobile.
Même lorsqu’il semble stable sur une carte, il est parcouru en permanence par des milliers de flux.
L’eau descend des reliefs.
L’énergie solaire arrive.
Le vent transporte chaleur et humidité.
Le carbone entre dans les plantes.
La matière organique se transforme.
Les animaux se déplacent.
Les graines circulent.
Les populations migrent.
Les aliments entrent et sortent.
Les matériaux sont importés, transformés puis exportés ou réutilisés.
Le territoire fonctionne donc comme un immense système de transformation.
Comprendre ce métabolisme permet de découvrir une réalité essentielle :
la fragilité d’un territoire dépend souvent moins de la quantité de ressources disponibles que de la manière dont ces ressources circulent.
Un territoire peut recevoir beaucoup d’eau et manquer d’eau.
Il peut produire beaucoup d’énergie et rester dépendant.
Il peut posséder des sols fertiles et perdre progressivement leur fertilité.
Il peut posséder de nombreux espaces naturels et rester écologiquement fragmenté.
Il peut produire de la nourriture et dépendre massivement d’intrants extérieurs.
Il peut disposer de ressources abondantes mais être vulnérable à la rupture d’un seul flux.
La résilience consiste donc à transformer le métabolisme lui-même.
Il faut :
ralentir les flux trop rapides ;
stocker ce qui doit l’être ;
réduire les pertes ;
diversifier les sources ;
reconnecter les cycles ;
renforcer les stocks ;
maintenir les corridors ;
rapprocher certaines productions des consommations ;
préserver les capacités biologiques de renouvellement ;
et conserver suffisamment de redondance pour que le système puisse continuer à fonctionner lorsqu’un flux devient temporairement indisponible.
Le territoire résilient n’est donc pas une collection d’infrastructures.
C’est un système métabolique organisé.
La question fondamentale de l’ingénierie territoriale change alors :
« De quoi avons-nous besoin ? »
devient :
« Quels flux font vivre notre territoire ? »
Puis :
« D’où viennent-ils ? »
« Où vont-ils ? »
« Que transformons-nous ? »
« Que stockons-nous ? »
« Que perdons-nous ? »
« De quoi dépendons-nous ? »
Et finalement :
« Comment pouvons-nous réorganiser ces flux afin que le territoire reste fonctionnel lorsque le climat, les ressources et les conditions économiques changent ? »
C’est à partir de cette compréhension métabolique que peut véritablement commencer l’ingénierie territoriale régénérative.
Après avoir identifié les flux, il faut maintenant comprendre les grands systèmes physiques qui les organisent dans l’espace : l’eau, le relief, les vallées, les crêtes, les pentes et les bassins versants.
Le territoire va pouvoir être lu non plus comme une carte de surfaces, mais comme une architecture géographique des circulations.
Du territoire administratif au territoire écologique
Les limites des découpages classiques et la logique du vivant
Un territoire peut être dessiné de nombreuses manières.
On peut le diviser en communes, en départements, en régions, en intercommunalités ou en États. On peut tracer des routes, des parcelles, des zones urbaines, des espaces agricoles ou des réserves naturelles. On peut également le représenter par des cartes cadastrales, des documents d’urbanisme, des limites foncières ou des périmètres de compétence.
Ces découpages sont indispensables à l’organisation des sociétés humaines.
Ils permettent de savoir qui décide, qui finance, qui entretient, qui réglemente, qui possède et qui intervient.
Mais ils décrivent imparfaitement le fonctionnement réel du territoire.
Car le vivant ne connaît pas les frontières administratives.
Une rivière traverse plusieurs communes. Une nappe phréatique ignore les limites départementales. Une forêt peut s’étendre sur plusieurs territoires. Un massif montagneux forme un ensemble géographique continu malgré les frontières politiques. Le vent transporte chaleur, humidité, poussières, pollens et polluants bien au-delà d’une commune. Les animaux se déplacent entre plusieurs habitats. Les graines voyagent. Les incendies se propagent. Les eaux de ruissellement convergent vers les mêmes points bas.
Le climat lui-même ne respecte aucune limite administrative.
Un territoire résilient ne peut donc pas être conçu uniquement à partir des cartes qui organisent l’administration.
Il faut apprendre à superposer une autre carte à la carte administrative :
la carte du fonctionnement écologique, hydrologique, climatique, énergétique et biologique du territoire.
C’est le passage du territoire administratif au territoire écologique.
1. Le territoire administratif : une construction nécessaire
Les communes, départements, régions et autres collectivités constituent des structures essentielles de gouvernance.
Elles organisent les services publics, les infrastructures, l’aménagement, les transports, l’eau, les déchets, l’énergie, l’agriculture, la protection des populations et de nombreux autres domaines.
Le découpage administratif répond donc à une logique principalement humaine.
Il répond à des questions telles que :
Qui décide ?
Qui finance ?
Qui possède ?
Qui entretient ?
Qui réglemente ?
Qui est responsable ?
Où s’applique une règle ?
Quelle collectivité intervient ?
Quel budget peut être mobilisé ?
Cette organisation possède une immense valeur pratique.
Mais elle ne constitue pas nécessairement une unité fonctionnelle du vivant.
Une commune peut contenir :
une partie d’une vallée ;
un versant ;
un plateau ;
une zone humide ;
plusieurs sous-bassins versants ;
une forêt ;
des terres agricoles ;
des zones urbaines ;
plusieurs unités pédologiques ;
différents microclimats.
Inversement, un même système écologique peut s’étendre sur plusieurs communes.
La limite administrative découpe alors un système qui, biologiquement ou physiquement, fonctionne comme un ensemble.
2. Une frontière administrative n’est pas nécessairement une frontière écologique
Prenons l’exemple d’une rivière.
Une pluie tombe sur une colline située dans une commune A.
Une partie de cette eau s’infiltre.
Une autre ruisselle vers un fossé.
Le fossé rejoint un ruisseau.
Le ruisseau traverse la commune B.
Il rejoint une rivière dans la commune C.
La rivière traverse ensuite plusieurs départements avant d’atteindre son exutoire.
Pourtant, l’eau n’a jamais changé de système hydrologique lorsqu’elle a franchi les frontières administratives.
Elle a simplement changé de territoire politique.
Le même phénomène existe pour :
les nappes ;
les pollutions diffuses ;
les sédiments ;
les incendies ;
les poussières ;
les pollens ;
les graines ;
les insectes ;
les oiseaux ;
les mammifères ;
les continuités forestières ;
les masses d’air ;
les flux thermiques ;
les corridors écologiques.
Une frontière administrative peut donc être importante pour l’action humaine tout en étant presque inexistante pour le fonctionnement écologique.
C’est l’une des premières difficultés de l’aménagement territorial.
3. Les communes : des unités politiques, pas toujours des unités fonctionnelles
La commune est souvent la première échelle à laquelle un habitant perçoit son territoire.
Elle possède une identité, un nom, une histoire, des équipements, des services et une gouvernance.
Mais du point de vue agroclimatique, une commune peut être extrêmement hétérogène.
Elle peut comprendre simultanément :
un fond de vallée humide ;
un versant exposé au sud ;
un versant exposé au nord ;
un plateau soumis au vent ;
une forêt ;
une zone agricole ;
une zone urbanisée ;
un cours d’eau ;
une nappe ;
des sols différents ;
des altitudes différentes.
Il n’existe donc pas nécessairement un climat communal.
Il existe une mosaïque de conditions locales.
De même, il n’existe pas nécessairement un système hydrologique communal.
Une commune peut recevoir de l’eau provenant d’un territoire voisin et en transférer une partie vers une autre commune.
Elle peut également être située seulement sur une partie d’un bassin versant.
La conception agroclimatique doit donc dépasser cette première échelle.
4. Les départements et régions : changer d’échelle sans changer nécessairement de logique
Les départements et régions permettent déjà de raisonner à une échelle plus vaste.
Ils sont particulièrement utiles pour :
les réseaux de transport ;
les infrastructures ;
l’agriculture ;
l’énergie ;
l’aménagement ;
les politiques publiques ;
la gestion des risques ;
les politiques environnementales ;
la planification.
Mais une région administrative ne correspond pas forcément à une unité écologique.
Elle peut englober plusieurs :
bassins versants ;
massifs ;
vallées ;
climats locaux ;
systèmes agricoles ;
ensembles forestiers ;
corridors biologiques.
À l’inverse, un même massif, un même bassin versant ou une même continuité écologique peut traverser plusieurs régions.
Le problème n’est donc pas que les découpages administratifs seraient « mauvais ».
Ils répondent simplement à une autre fonction.
Une carte administrative décrit principalement l’organisation du pouvoir.
Une carte écologique décrit principalement l’organisation des flux et des interactions du vivant.
Les deux cartes sont nécessaires.
Mais elles ne doivent pas être confondues.
5. Les frontières administratives comme couches de gouvernance
La bonne approche n’est donc pas de supprimer les frontières administratives.
Il faut les considérer comme une couche parmi d’autres.
Un territoire peut être représenté comme un empilement de couches.
Couche 1 — Gouvernance
communes ;
intercommunalités ;
départements ;
régions ;
État ;
frontières internationales.
Couche 2 — Foncier
propriétés ;
parcelles ;
exploitations ;
domaines ;
infrastructures privées ou publiques.
Couche 3 — Hydrologie
bassins versants ;
sous-bassins ;
talwegs ;
cours d’eau ;
zones humides ;
nappes ;
zones d’infiltration ;
exutoires.
Couche 4 — Relief
vallées ;
versants ;
crêtes ;
plateaux ;
plaines ;
massifs ;
ruptures de pente.
Couche 5 — Climat
températures ;
précipitations ;
vents ;
exposition ;
rayonnement ;
gel ;
chaleur ;
humidité ;
brouillard.
Couche 6 — Sols
textures ;
profondeurs ;
réserves utiles ;
drainage ;
matière organique ;
compaction ;
hydromorphie.
Couche 7 — Écologie
habitats ;
forêts ;
haies ;
zones humides ;
corridors ;
réservoirs de biodiversité ;
continuités écologiques.
Couche 8 — Agriculture
cultures ;
élevages ;
vergers ;
prairies ;
agroforesterie ;
irrigation ;
infrastructures agricoles.
Couche 9 — Énergie
production ;
consommation ;
réseaux ;
potentiels solaires ;
vent ;
biomasse ;
hydraulique ;
stockage.
Couche 10 — Flux humains et matériels
routes ;
chemins ;
transports ;
marchandises ;
alimentation ;
déchets ;
matériaux ;
travailleurs ;
habitants.
Le territoire résilient apparaît alors comme la superposition de ces différentes géographies.
6. La logique du vivant : le bassin versant
Parmi les unités écologiques les plus importantes figure le bassin versant.
Un bassin versant est défini par la manière dont les eaux convergent vers un même exutoire.
La ligne de partage des eaux constitue sa frontière physique.
Cette frontière peut traverser plusieurs communes, plusieurs départements ou plusieurs régions.
Pour l’eau, c’est pourtant une seule unité fonctionnelle.
La pluie qui tombe sur l’ensemble du bassin participe à un même système de circulation.
On peut représenter le fonctionnement simplifié ainsi :
Le découpage administratif ne permet pas toujours de saisir cette continuité.
La vallée, elle, la révèle.
8. Le massif : penser les continuités plutôt que les parcelles
Un massif forestier ou montagneux possède lui aussi une logique propre.
La forêt peut constituer :
un réservoir de biodiversité ;
un stock de carbone ;
une réserve de biomasse ;
une infrastructure hydrologique ;
une protection contre l’érosion ;
un modificateur du microclimat ;
un corridor écologique ;
une ressource économique.
Mais les limites forestières administratives ne correspondent pas nécessairement aux limites écologiques.
Un animal peut parcourir plusieurs dizaines de kilomètres.
Une graine peut être transportée par le vent ou l’eau.
Un incendie peut franchir plusieurs communes.
Une sécheresse peut toucher simultanément plusieurs peuplements.
La résilience forestière doit donc être pensée à l’échelle du massif et de ses continuités, et non uniquement à celle de chaque parcelle.
9. Le corridor écologique : la continuité du vivant
Le vivant ne se contente pas d’occuper des surfaces.
Il circule.
Les espèces ont besoin de se déplacer pour :
se nourrir ;
se reproduire ;
trouver de l’eau ;
rechercher des refuges ;
coloniser de nouveaux habitats ;
échapper à des perturbations ;
suivre l’évolution du climat.
Un territoire fragmenté peut donc perdre une partie de sa résilience même si certaines zones naturelles sont encore présentes.
Deux forêts séparées par :
une autoroute ;
une urbanisation continue ;
une clôture infranchissable ;
une agriculture très homogène ;
une infrastructure ;
un réseau routier dense ;
peuvent fonctionner beaucoup moins bien qu’un ensemble connecté.
Le corridor écologique introduit alors une notion essentielle :
la continuité fonctionnelle.
Il ne s’agit pas seulement de savoir où se trouvent les habitats.
Il faut savoir comment ils communiquent.
10. L’unité climatique
Le climat constitue une autre géographie qui dépasse les frontières.
Une unité climatique peut être définie par un ensemble cohérent de conditions :
température ;
précipitations ;
vent ;
rayonnement ;
humidité ;
évapotranspiration ;
durée des sécheresses ;
fréquence du gel ;
exposition aux vagues de chaleur.
Mais, à l’échelle territoriale, le climat doit être abordé de manière hiérarchique.
Macroclimat
Il correspond aux grandes caractéristiques climatiques régionales.
Mésoclimat
Il dépend davantage du relief, de la proximité maritime, de l’altitude, des vallées et des grands ensembles paysagers.
Microclimat
Il dépend de l’organisation locale :
arbres ;
bâtiments ;
murs ;
haies ;
eau ;
sols ;
exposition ;
ombrage ;
vent.
Un même territoire administratif peut donc contenir plusieurs unités climatiques.
Et ces unités peuvent évoluer dans le temps.
11. Une nouvelle cartographie : cartographier les fonctionnements
La question n’est plus seulement :
« Où se trouve cette commune ? »
Elle devient :
« Comment fonctionne cet endroit dans l’ensemble du territoire ? »
Pour répondre à cette question, il faut cartographier les flux.
Flux hydrologiques
pluie ;
ruissellement ;
infiltration ;
drainage ;
écoulement ;
recharge ;
évapotranspiration.
Flux thermiques
rayonnement ;
stockage ;
convection ;
conduction ;
évaporation ;
chaleur urbaine.
Flux biologiques
animaux ;
graines ;
pollen ;
spores ;
organismes du sol.
Flux énergétiques
soleil ;
vent ;
biomasse ;
hydraulique ;
chaleur ;
électricité.
Flux de matière
sols ;
sédiments ;
biomasse ;
bois ;
nutriments ;
déchets ;
matériaux.
Flux humains
déplacements ;
alimentation ;
travail ;
commerce ;
loisirs ;
services.
Le territoire devient alors une carte dynamique des circulations.
12. Des frontières aux interfaces
Une frontière administrative est généralement représentée par une ligne.
Dans le fonctionnement écologique, les frontières sont souvent beaucoup plus complexes.
Entre une forêt et une prairie existe une lisière.
Entre la terre et l’eau existe une zone humide ou riparienne.
Entre la ville et la campagne existe une interface périurbaine.
Entre deux masses d’air existe une zone de transition.
Entre un sol agricole et une forêt existe un gradient écologique.
Ces interfaces peuvent être extrêmement importantes.
Elles concentrent souvent :
biodiversité ;
échanges de matière ;
échanges énergétiques ;
circulation des espèces ;
gradients d’humidité ;
gradients thermiques ;
production.
La conception territoriale doit donc apprendre à travailler non seulement sur les zones mais aussi sur leurs interfaces.
13. Le territoire écologique comme réseau
Le territoire peut être représenté comme un réseau.
Les nœuds peuvent être :
villages ;
villes ;
forêts ;
mares ;
zones humides ;
exploitations agricoles ;
vergers ;
réservoirs ;
stations énergétiques ;
infrastructures.
Les liaisons peuvent être :
rivières ;
corridors écologiques ;
routes ;
chemins ;
réseaux électriques ;
réseaux hydrauliques ;
continuités forestières ;
flux de matière.
On obtient alors une représentation différente du territoire.
Au lieu de voir uniquement des surfaces séparées par des frontières, on voit :
des stocks reliés par des flux.
Cette représentation est particulièrement adaptée à la résilience.
14. Les effets de frontière
Lorsqu’un système écologique traverse plusieurs territoires administratifs, une difficulté apparaît :
la décision est fragmentée alors que le phénomène est continu.
Une commune peut vouloir :
retenir l’eau ;
alors qu’une autre doit gérer l’excès d’eau en aval.
Une commune peut planter une forêt ;
alors qu’une autre doit gérer les conséquences d’un changement d’écoulement.
Une commune peut artificialiser une zone ;
alors que l’eau supplémentaire arrive ensuite dans une commune voisine.
Une collectivité peut protéger un corridor ;
alors qu’une infrastructure située quelques kilomètres plus loin le coupe.
La résilience territoriale exige donc une capacité à raisonner au-delà de l’espace administratif immédiat.
15. De la responsabilité locale à la responsabilité systémique
Il ne s’agit pas de supprimer la responsabilité locale.
Au contraire.
Chaque acteur reste responsable de son territoire.
Mais il doit comprendre que son territoire appartient à un système plus vaste.
On passe progressivement de :
« Que devons-nous faire ici ? »
à :
« Que pouvons-nous faire ici sans dégrader le fonctionnement de l’ensemble ? »
Puis :
« Que pouvons-nous faire ici pour améliorer le fonctionnement de l’ensemble ? »
Cette dernière question correspond beaucoup mieux à une logique de régénération.
16. La nouvelle unité de conception : l’unité agroclimatique fonctionnelle
Pour la Vision Omakëya™, une unité pertinente n’est donc pas nécessairement une commune ou une parcelle.
Elle peut être définie comme une unité agroclimatique fonctionnelle.
Elle rassemble :
un climat ;
un relief ;
une hydrologie ;
un ensemble de sols ;
une structure végétale ;
une biodiversité ;
des usages humains ;
des flux ;
des stocks ;
des contraintes ;
des ressources.
On peut la représenter conceptuellement par :
f(C,R,H,S,V,B,F,U,T) ]
où :
(C) = climat ;
(R) = relief ;
(H) = hydrologie ;
(S) = sols ;
(V) = végétation ;
(B) = biodiversité ;
(F) = flux ;
(U) = usages ;
(T) = dimension temporelle.
Cette unité n’a pas besoin de correspondre à une frontière administrative.
Elle correspond à une fonction territoriale.
17. Un même territoire peut posséder plusieurs géographies simultanément
Il serait donc dangereux de rechercher une seule carte « correcte ».
Un territoire possède plusieurs géographies superposées.
Une même parcelle peut appartenir simultanément :
à une commune ;
à un département ;
à une région ;
à un bassin versant ;
à un sous-bassin ;
à une vallée ;
à une unité climatique ;
à une unité pédologique ;
à un corridor écologique ;
à un système agricole ;
à une zone de risque incendie ;
à un réseau énergétique ;
à une aire de mobilité humaine.
Aucune de ces cartes ne suffit seule.
C’est leur croisement qui permet de comprendre le système.
18. Le changement climatique rend cette approche indispensable
Cette question devient encore plus importante avec le changement climatique.
Les territoires sont confrontés simultanément à plusieurs phénomènes :
hausse des températures ;
vagues de chaleur ;
sécheresses ;
pluies intenses ;
ruissellements ;
incendies ;
dépérissement forestier ;
déplacement des aires de répartition des espèces ;
tensions sur l’eau ;
stress agricole ;
évolution des besoins énergétiques.
Ces phénomènes peuvent se combiner.
Une sécheresse augmente par exemple le stress de la végétation.
Une végétation stressée peut modifier certains services écosystémiques.
Une vague de chaleur augmente les besoins en eau.
Un sol dégradé peut réduire l’infiltration.
Une pluie intense après une période sèche peut provoquer davantage de ruissellement.
Les risques deviennent donc interdépendants.
La résilience ne peut plus être organisée uniquement par secteur.
Il faut raisonner en système.
19. Concevoir selon les unités naturelles
Le changement de logique peut être résumé ainsi.
Ancienne question
Dans quelles limites administratives devons-nous intervenir ?
Nouvelle question
Quel système naturel sommes-nous en train de modifier ?
Puis :
Quels sont ses flux ?
Quels sont ses stocks ?
Quelles sont ses connexions ?
Où sont ses ruptures ?
Où sont ses points de fragilité ?
Où sont ses capacités de régénération ?
Comment les différentes collectivités peuvent-elles agir ensemble ?
Le territoire administratif reste alors le support de la décision.
Le territoire écologique devient le support de la compréhension.
20. La méthode Omakëya™ : superposer les deux territoires
La Vision Omakëya™ ne propose pas de choisir entre territoire administratif et territoire écologique.
Elle propose de les superposer.
Étape 1 — Cartographier les limites administratives
communes ;
intercommunalités ;
départements ;
régions ;
frontières.
Étape 2 — Cartographier le relief
altitudes ;
pentes ;
crêtes ;
vallées ;
versants ;
ruptures de pente.
Étape 3 — Cartographier l’eau
bassins versants ;
cours d’eau ;
zones humides ;
nappes ;
ruissellements ;
zones d’infiltration ;
exutoires.
Étape 4 — Cartographier le climat
températures ;
précipitations ;
vents ;
gel ;
chaleur ;
rayonnement ;
humidité.
Étape 5 — Cartographier les sols
texture ;
profondeur ;
drainage ;
réserve utile ;
matière organique ;
compaction.
Étape 6 — Cartographier le vivant
habitats ;
forêts ;
haies ;
corridors ;
réservoirs ;
zones humides ;
biodiversité.
Étape 7 — Cartographier les usages
agriculture ;
urbanisation ;
industrie ;
transport ;
énergie ;
loisirs.
Étape 8 — Cartographier les risques
inondation ;
sécheresse ;
incendie ;
érosion ;
chaleur ;
pollution ;
fragmentation écologique.
Étape 9 — Cartographier les flux
eau ;
énergie ;
carbone ;
biomasse ;
matière ;
biodiversité ;
humains.
Étape 10 — Identifier les unités fonctionnelles
Les zones homogènes ou fortement connectées deviennent les unités de travail.
Étape 11 — Identifier les ruptures
routes ;
urbanisation ;
barrages ;
artificialisation ;
fragmentation ;
obstacles hydrauliques ;
ruptures de continuité.
Étape 12 — Identifier les leviers
restauration ;
désimperméabilisation ;
reboisement ;
agroforesterie ;
haies ;
zones humides ;
corridors ;
stockage de l’eau ;
production alimentaire ;
sobriété énergétique.
21. Le territoire comme système emboîté
Un territoire résilient doit être pensé comme une série d’échelles imbriquées.
Parcelle
↓
Quartier
↓
Village
↓
Ville
↓
Intercommunalité
↓
Vallée
↓
Bassin versant
↓
Massif ou ensemble paysager
↓
Région
↓
Territoire national ou transfrontalier
Chaque niveau possède ses propres fonctions.
Mais aucun niveau n’est indépendant des autres.
Une parcelle influence son voisinage.
Un quartier influence les écoulements locaux.
Une ville influence son bassin versant.
L’agriculture influence la qualité de l’eau.
Les forêts influencent certains flux hydrologiques, thermiques et biologiques.
Les infrastructures influencent les déplacements humains et animaux.
La résilience naît donc également de la compatibilité entre les échelles.
22. Le principe de subsidiarité écologique
Une règle fondamentale peut être formulée :
Agir au niveau le plus local possible, mais comprendre au niveau fonctionnel nécessaire.
Un problème très local peut être résolu à l’échelle d’une parcelle.
Mais si son fonctionnement dépend d’un bassin versant, il faut élargir l’analyse.
Une haie peut être décidée localement.
Mais si elle participe à un corridor écologique régional, son implantation doit être pensée à une autre échelle.
Une mare peut être un projet communal.
Mais si elle appartient à un réseau de zones humides, sa valeur dépasse largement sa surface.
La décision peut rester locale.
La compréhension doit parfois être territoriale.
23. Vers une gouvernance écologique du territoire
Cette nouvelle manière de cartographier le territoire entraîne naturellement une nouvelle manière de gouverner.
Il ne suffit plus de réunir les collectivités autour d’un découpage administratif.
Il devient pertinent de les réunir autour de systèmes fonctionnels :
bassin versant ;
vallée ;
massif ;
corridor écologique ;
réseau de zones humides ;
système agricole ;
réseau énergétique ;
unité climatique ;
territoire alimentaire.
Une même collectivité peut donc participer simultanément à plusieurs systèmes.
Elle n’est plus seulement un morceau d’une carte administrative.
Elle devient un nœud dans plusieurs réseaux territoriaux.
24. Le territoire écologique n’est pas une nouvelle frontière
Il faut toutefois éviter une nouvelle erreur.
Créer des unités écologiques ne signifie pas remplacer toutes les frontières administratives par de nouvelles frontières naturelles.
Le vivant lui-même est rarement organisé par des limites parfaitement nettes.
Les systèmes sont souvent :
imbriqués ;
graduels ;
dynamiques ;
saisonniers ;
partiellement ouverts.
Un bassin versant possède une frontière hydrologique relativement claire.
Mais le climat fonctionne davantage par gradients.
Les corridors écologiques peuvent être diffus.
Les espèces utilisent des espaces différents selon les saisons.
Les nappes peuvent posséder des structures complexes.
Le territoire écologique doit donc être compris comme une organisation fonctionnelle, pas comme une nouvelle grille rigide.
25. Concevoir des territoires capables de changer
Le changement climatique introduit enfin une dimension supplémentaire :
les unités fonctionnelles elles-mêmes peuvent évoluer.
Une zone agricole peut devenir plus sèche.
Une forêt peut changer de composition.
Une zone humide peut évoluer selon la disponibilité en eau.
Les espèces peuvent modifier leur aire de répartition.
Les cultures peuvent se déplacer.
Les besoins énergétiques peuvent changer.
Les villes peuvent développer de nouveaux îlots de fraîcheur.
Les infrastructures hydrauliques peuvent devenir insuffisantes.
La cartographie territoriale doit donc devenir dynamique.
Il faut produire non seulement :
une carte du territoire actuel
mais également :
une trajectoire territoriale.
26. Le jumeau territorial
Cette approche conduit naturellement au concept de jumeau numérique territorial.
Le territoire peut être représenté comme un modèle intégrant :
topographie ;
hydrologie ;
climat ;
sols ;
végétation ;
bâtiments ;
infrastructures ;
agriculture ;
énergie ;
biodiversité ;
usages humains.
Les données peuvent provenir de :
satellites ;
drones ;
capteurs ;
stations météorologiques ;
réseaux hydrologiques ;
bases pédologiques ;
inventaires biologiques ;
données agricoles ;
données énergétiques ;
modèles climatiques.
Le système peut alors être utilisé pour tester des scénarios.
Par exemple :
Que se passe-t-il si 20 % des surfaces urbaines sont désimperméabilisées ?
Que se passe-t-il si les haies sont reconnectées à l’échelle du bassin versant ?
Que se passe-t-il si les zones humides sont restaurées ?
Que se passe-t-il si les forêts changent de composition ?
Que se passe-t-il lors d’une pluie extrême après une longue sécheresse ?
Que se passe-t-il lors d’une vague de chaleur prolongée ?
Le territoire cesse alors d’être uniquement cartographié.
Il devient simulable.
27. Une nouvelle définition du territoire résilient
À partir de cette logique, le territoire peut être défini autrement.
Un territoire résilient n’est pas simplement un territoire correctement administré.
Ce n’est pas non plus un territoire entièrement naturel.
C’est un territoire capable d’organiser ses différentes fonctions autour des réalités physiques et biologiques qui le traversent.
Il doit pouvoir :
recevoir l’eau ;
la ralentir ;
l’infiltrer ;
la stocker ;
la redistribuer ;
protéger les sols ;
maintenir des continuités biologiques ;
produire de la nourriture ;
gérer l’énergie ;
réduire les extrêmes thermiques ;
protéger les populations ;
maintenir des infrastructures fonctionnelles ;
apprendre ;
évoluer.
La résilience devient alors une propriété du système territorial.
28. Le changement de regard
Le passage du territoire administratif au territoire écologique correspond finalement à un changement de question.
Nous ne demandons plus seulement :
« Où sommes-nous ? »
Nous demandons :
« Dans quel système sommes-nous ? »
Puis :
« De quoi dépend ce système ? »
Puis :
« Quels flux le traversent ? »
Puis :
« Quels stocks permettent son fonctionnement ? »
Puis :
« Quelles connexions assurent sa résilience ? »
Et enfin :
« Que pouvons-nous modifier pour améliorer son fonctionnement sans déplacer le problème ailleurs ? »
Cette dernière question est fondamentale.
Car une intervention territoriale peut résoudre un problème local tout en aggravant un problème régional.
Retenir l’eau trop brutalement peut déplacer le risque.
Supprimer une végétation peut augmenter l’érosion.
Construire une infrastructure peut fragmenter un corridor.
Artificialiser un sol peut déplacer le ruissellement.
Créer un système d’irrigation peut augmenter la dépendance énergétique.
Planter une végétation inadaptée peut augmenter la consommation d’eau.
La bonne intervention est donc celle qui améliore le fonctionnement global.
29. La Vision Omakëya™ : passer de la carte des limites à la carte des relations
La Vision Omakëya™ propose ainsi un changement fondamental de représentation.
Le territoire n’est plus seulement :
un ensemble de parcelles séparées par des lignes.
Il devient :
un ensemble de systèmes reliés par des flux.
Les communes deviennent des unités de gouvernance.
Les bassins versants deviennent des unités hydrologiques.
Les vallées deviennent des unités de circulation.
Les massifs deviennent des unités écologiques.
Les corridors deviennent des unités de connectivité.
Les unités climatiques deviennent des unités agroclimatiques.
Les réseaux deviennent des structures de circulation.
Et l’ensemble forme un métabolisme territorial.
Le rôle de l’ingénierie territoriale n’est alors plus simplement de construire.
Il devient :
comprendre, organiser, ralentir, reconnecter, protéger, stocker, produire, régénérer et adapter.
30. Principe fondamental
Le premier principe territorial de la Vision Omakëya™ peut être formulé ainsi :
« Ne concevez pas le territoire uniquement selon les limites qui le découpent. Concevez-le selon les systèmes qui le font fonctionner. »
Et un second principe en découle :
« Les frontières administratives organisent la décision ; les continuités écologiques, hydrologiques et climatiques organisent le fonctionnement. La résilience naît de la capacité à faire travailler les deux ensemble. »
31. Tableau de synthèse
Découpage
Logique dominante
Fonction principale
Exemple de question
Commune
Administrative
Gouvernance locale
Qui intervient ?
Département
Administrative
Coordination territoriale
Quelle politique publique ?
Région
Administrative/territoriale
Planification
Quelle stratégie régionale ?
Parcelle
Foncière
Propriété et usage
Qui possède et exploite ?
Bassin versant
Hydrologique
Circulation de l’eau
Où va la pluie ?
Vallée
Géomorphologique
Circulation eau/air/activités
Comment fonctionnent les flux de vallée ?
Massif
Écologique/géographique
Continuité forestière et biologique
Comment maintenir la résilience du massif ?
Corridor
Écologique
Déplacement du vivant
Comment reconnecter les habitats ?
Unité climatique
Climatique
Conditions atmosphériques
Quel climat local ou régional ?
Unité pédologique
Pédologique
Fonctionnement du sol
Quelle capacité de stockage et de production ?
Unité agroclimatique
Systémique
Production + climat + eau + vivant
Quel système peut fonctionner ici ?
Territoire fonctionnel
Systémique
Coordination des flux
Comment améliorer le fonctionnement global ?
32. Pendant longtemps, aménager un territoire a principalement consisté à organiser des espaces.
Nous disposions de cartes.
Nous tracions des limites.
Nous attribuions des fonctions.
Nous construisions des infrastructures.
Nous définissions des zones.
Cette logique reste indispensable.
Mais elle devient insuffisante lorsque les principaux défis deviennent des phénomènes qui traversent les frontières :
l’eau, la chaleur, le vent, les incendies, la biodiversité, les sols, l’énergie, les pollutions, l’alimentation et le changement climatique.
Le territoire du XXIᵉ siècle doit donc être regardé autrement.
Il faut conserver les cartes administratives, mais leur superposer les cartes du vivant.
Il faut connaître les communes, mais également les bassins versants.
Il faut connaître les parcelles, mais également les continuités écologiques.
Il faut connaître les routes, mais également les flux d’eau et les corridors biologiques.
Il faut connaître les frontières, mais également les interfaces.
Il faut connaître le territoire actuel, mais également ses trajectoires futures.
C’est ce changement de regard qui permet de passer de l’aménagement territorial à l’ingénierie territoriale régénérative.
Le territoire n’est plus seulement une surface à organiser.
Il devient un système vivant à comprendre.
Et lorsque nous comprenons enfin que l’eau, le vent, la chaleur, les sols, les plantes, les animaux, les humains, l’énergie et les matériaux circulent à travers nos frontières, une évidence apparaît :
nous ne pouvons pas construire la résilience d’un territoire en ignorant les territoires auxquels il est connecté.
La parcelle est un élément.
La commune est une unité de gouvernance.
Le bassin versant est une unité hydrologique.
La vallée est une unité géographique.
Le corridor est une unité biologique.
L’unité climatique est une unité atmosphérique.
Et le territoire résilient est le système qui relie toutes ces dimensions.
La prochaine étape consiste donc à apprendre à lire ces grandes continuités : l’eau, les reliefs, les vents, les sols, les habitats et les flux humains.
C’est à cette condition que nous pourrons véritablement commencer à concevoir des territoires capables de fonctionner dans le climat de demain.
Concevoir les paysages, villages, villes et régions capables de s’adapter au climat futur
Le grand traité d’ingénierie territoriale régénérative
Pendant longtemps, nous avons conçu les territoires comme des assemblages d’espaces indépendants.
Une parcelle agricole ici. Une forêt là. Un village plus loin. Une rivière traversant le paysage. Une route reliant deux communes. Une zone industrielle. Des lotissements. Des jardins. Des cultures. Des zones naturelles.
Chacun de ces espaces possède généralement son propre gestionnaire, ses propres objectifs, son propre budget, ses propres réglementations et parfois même son propre vocabulaire.
Pourtant, le climat ne connaît aucune de ces frontières.
L’eau qui tombe sur une forêt peut rejoindre une rivière, traverser une exploitation agricole, alimenter une nappe, traverser une ville et finir dans un autre territoire. Le vent franchit les limites administratives. La chaleur produite par une surface minérale modifie l’atmosphère locale. Les animaux suivent des corridors qui ignorent les clôtures cadastrales. Les incendies se propagent d’une parcelle à l’autre. Les sécheresses affectent simultanément les sols, les forêts, l’agriculture, les cours d’eau et les populations.
Le territoire réel n’est donc pas celui que dessinent les cartes administratives.
Il est constitué de flux, de stocks, de continuités, d’interactions et de systèmes imbriqués.
C’est précisément ce changement de regard que propose ce Tome 11.
De la parcelle au territoire
Les premiers volumes de cette collection ont progressivement construit les connaissances nécessaires pour comprendre les systèmes agroclimatiques.
Il fallait d’abord comprendre le climat : ses mécanismes, ses variations, ses extrêmes et ses évolutions.
Il fallait ensuite comprendre les systèmes naturels : les sols, l’eau, les plantes, les forêts, la biodiversité, les cycles biologiques et les interactions entre les organismes.
Il fallait enfin apprendre à concevoir des systèmes productifs résilients : jardins, vergers, fermes, agroécosystèmes, bâtiments et infrastructures.
Le Tome 10 a ajouté une nouvelle dimension : mesurer, modéliser, simuler et anticiper.
Le Tome 11 franchit maintenant une nouvelle frontière.
Il ne s’agit plus seulement de demander :
Comment rendre cette parcelle résiliente ?
Mais :
Comment rendre résilient l’ensemble du système auquel cette parcelle appartient ?
Cette question change profondément la manière de concevoir.
Une ferme ne peut pas être totalement indépendante de son bassin versant.
Un village dépend de son alimentation, de son eau, de son énergie, de ses routes et de ses paysages environnants.
Une ville dépend de son arrière-pays agricole, de ses ressources hydriques, de ses réseaux énergétiques et de ses infrastructures écologiques.
Une forêt influence les sols, l’eau, le climat local, la biodiversité et les paysages agricoles voisins.
Une rivière relie plusieurs communes, plusieurs exploitations et plusieurs milieux naturels.
Le territoire devient ainsi une unité fonctionnelle.
Le territoire comme écosystème
Un écosystème ne fonctionne pas uniquement grâce à la présence de ses éléments.
Il fonctionne grâce aux relations entre ces éléments.
Un arbre n’est pas seulement un arbre.
Il intercepte une partie des précipitations, modifie le rayonnement reçu par le sol, influence le vent, consomme et redistribue de l’eau, produit de la biomasse, abrite des organismes, participe aux cycles du carbone et des nutriments et modifie progressivement son environnement.
À l’échelle d’un territoire, le même principe devient beaucoup plus complexe.
Une forêt peut ralentir certains ruissellements.
Une haie peut modifier le vent et favoriser certaines continuités écologiques.
Une zone humide peut stocker temporairement de l’eau.
Un sol vivant peut favoriser l’infiltration.
Une ville végétalisée peut réduire certaines surchauffes locales.
Une agriculture diversifiée peut renforcer la diversité des paysages.
Une rivière restaurée peut reconnecter plusieurs habitats.
Un réseau énergétique local peut réduire certaines dépendances.
Un système alimentaire territorial peut réduire certaines vulnérabilités liées à l’éloignement des approvisionnements.
Pris séparément, chacun de ces éléments possède une fonction.
Connectés, ils peuvent produire des propriétés nouvelles.
C’est l’une des idées fondamentales de ce Tome :
La résilience territoriale ne résulte pas seulement de la qualité de chaque élément, mais de la qualité des relations entre les éléments.
Un territoire est un métabolisme
Pour comprendre un territoire, il faut apprendre à regarder ce qui y entre, ce qui y circule, ce qui y est transformé, ce qui y est stocké et ce qui en sort.
Comme un organisme, un territoire possède un véritable métabolisme.
Il reçoit :
de l’eau ;
de l’énergie solaire ;
des matériaux ;
des nutriments ;
des aliments ;
des ressources biologiques ;
des personnes ;
des marchandises ;
des informations.
Il transforme ces ressources.
Il les stocke dans :
les sols ;
les forêts ;
les bâtiments ;
les réservoirs ;
les nappes ;
la biomasse ;
les infrastructures ;
les réserves alimentaires ;
les systèmes énergétiques.
Puis il restitue :
de l’eau ;
de la chaleur ;
du carbone ;
des déchets ;
des matériaux ;
des eaux usées ;
de la biomasse ;
des produits ;
des informations.
La question fondamentale devient alors :
Comment organiser ces flux afin de réduire les pertes, augmenter les capacités de stockage utiles, restaurer les cycles et diminuer les dépendances critiques ?
Cette approche rapproche l’agroclimatologie de l’écologie, de l’hydrologie, de l’urbanisme, de l’architecture, de l’ingénierie, de l’économie et de la gouvernance.
Le climat futur impose de changer de méthode
Le territoire de demain ne fonctionnera pas nécessairement dans les mêmes conditions que celui d’hier.
Les températures évoluent.
Les épisodes de chaleur peuvent devenir plus fréquents ou plus intenses selon les régions.
Les régimes de précipitations peuvent se modifier.
Les périodes sèches peuvent s’allonger.
Les pluies intenses peuvent devenir un enjeu croissant dans certains contextes.
Les risques d’incendie peuvent évoluer.
Les espèces se déplacent.
Les cycles agricoles changent.
Les besoins en eau augmentent dans certaines situations tandis que la disponibilité diminue.
Les infrastructures conçues selon les conditions historiques peuvent progressivement se retrouver confrontées à des conditions pour lesquelles elles n’avaient pas été dimensionnées.
La question n’est donc plus seulement :
Comment construire un territoire adapté au climat actuel ?
Mais :
Comment construire un territoire capable d’évoluer lorsque le climat évolue ?
Cette distinction est fondamentale.
Un système conçu pour un climat précis peut être performant tant que ce climat reste relativement stable.
Un système réellement résilient doit conserver une capacité d’adaptation lorsque les conditions sortent de la plage initialement prévue.
De la résistance à l’adaptation
La résistance consiste à empêcher une perturbation de modifier le système.
L’adaptation consiste à permettre au système de fonctionner malgré cette perturbation.
La résilience ajoute une troisième dimension :
la capacité à absorber le choc, maintenir ses fonctions essentielles, apprendre et évoluer.
Un territoire résilient n’est donc pas nécessairement un territoire qui reste identique.
Une forêt peut changer de composition.
Une agriculture peut changer de cultures.
Un village peut modifier ses espaces publics.
Une ville peut transformer ses rues.
Un bassin versant peut retrouver des zones d’expansion de crues.
Un réseau énergétique peut intégrer de nouvelles sources et de nouveaux stockages.
Un paysage agricole peut évoluer progressivement vers une mosaïque plus diversifiée.
La résilience implique donc une certaine capacité de transformation.
Les paysages comme infrastructures
L’une des idées majeures développées dans ce Tome sera de considérer le paysage non plus comme un simple décor, mais comme une infrastructure territoriale.
Une forêt est une infrastructure écologique.
Une zone humide est une infrastructure hydrologique.
Une haie est une infrastructure climatique, biologique et agricole.
Une rivière est une infrastructure hydrologique et écologique.
Un sol vivant est une infrastructure de stockage et de régulation.
Un parc urbain est une infrastructure climatique et sociale.
Un verger territorial est une infrastructure alimentaire.
Un réseau d’arbres peut devenir une infrastructure d’ombrage.
Une trame verte peut devenir une infrastructure de déplacement pour le vivant.
Une trame bleue peut devenir une infrastructure de circulation et de stockage de l’eau.
Cette manière de penser permet de dépasser l’opposition traditionnelle entre infrastructure artificielle et nature.
Il devient possible de concevoir des infrastructures hybrides associant :
Quelles zones devront être laissées davantage à l’évolution naturelle ?
La conception territoriale devient ainsi une conception évolutive.
Il ne faut plus seulement dessiner un état final.
Il faut concevoir une trajectoire.
Une nouvelle ingénierie territoriale
Cette approche conduit progressivement vers ce que nous pouvons appeler :
l’ingénierie territoriale régénérative.
Elle associe plusieurs disciplines :
agroclimatologie ;
climatologie ;
hydrologie ;
pédologie ;
écologie ;
agronomie ;
foresterie ;
architecture ;
urbanisme ;
paysage ;
génie civil ;
énergie ;
économie ;
géographie ;
sciences des données ;
intelligence artificielle ;
gouvernance territoriale.
Mais cette interdisciplinarité ne doit pas devenir une simple juxtaposition de compétences.
L’enjeu est de les faire travailler sur le même système.
L’eau doit être pensée avec le relief.
Le relief avec les sols.
Les sols avec l’agriculture.
L’agriculture avec la biodiversité.
La biodiversité avec les corridors.
Les corridors avec l’urbanisme.
L’urbanisme avec la chaleur.
La chaleur avec les arbres.
Les arbres avec l’eau.
L’eau avec l’énergie.
L’énergie avec l’économie.
Et l’ensemble avec les besoins humains.
C’est cette interconnexion qui constitue le cœur de l’approche territoriale.
Une méthode qui commence par l’observation
La transformation d’un territoire ne devrait pas commencer par un catalogue de solutions.
Elle devrait commencer par une question :
Comment ce territoire fonctionne-t-il déjà ?
Avant de construire, il faut observer.
Avant de modifier, il faut mesurer.
Avant de déplacer un flux, il faut le cartographier.
Avant de supprimer un élément, il faut comprendre ses fonctions.
Avant d’investir massivement, il faut tester.
Avant de généraliser, il faut mesurer les résultats.
Et après chaque intervention :
PLANIFIER → AGIR → MESURER → CORRIGER.
Le territoire devient ainsi un système capable d’apprendre.
Cette logique d’amélioration continue est essentielle car aucun modèle ne peut prévoir parfaitement le comportement d’un système territorial complexe sur plusieurs décennies.
L’ambition de ce Tome
Ce Tome 11 ne cherche donc pas à proposer une ville idéale, un village idéal ou un paysage idéal.
Il cherche à proposer une méthode de conception.
Une méthode permettant d’étudier un territoire donné, avec son histoire, sa géographie, son climat, ses ressources, ses contraintes, ses habitants, ses infrastructures et ses écosystèmes.
Puis de déterminer :
ce qu’il faut protéger ;
ce qu’il faut restaurer ;
ce qu’il faut reconnecter ;
ce qu’il faut transformer ;
ce qu’il faut déplacer ;
ce qu’il faut créer ;
ce qu’il faut mesurer ;
ce qu’il faut anticiper.
Chaque territoire possède une histoire différente.
Chaque territoire possède une géographie différente.
Chaque territoire possède des ressources différentes.
Chaque territoire possède des vulnérabilités différentes.
Il n’existe donc pas de territoire résilient universel.
Il existe des territoires capables de développer leur propre trajectoire de résilience.
De la protection à la régénération
Enfin, ce Tome propose un changement de perspective supplémentaire.
Protéger un territoire contre le changement climatique est nécessaire.
Mais cela ne suffit pas toujours.
Il faut également chercher à restaurer les capacités naturelles du territoire :
restaurer les sols ;
restaurer les cycles de l’eau ;
restaurer les continuités écologiques ;
restaurer la biodiversité ;
restaurer les capacités de stockage ;
restaurer les paysages agricoles ;
restaurer certaines fonctions hydrologiques ;
restaurer les capacités d’adaptation.
La résilience ne doit donc pas être uniquement défensive.
Elle peut devenir régénérative.
Un territoire peut progressivement augmenter sa capacité à retenir l’eau, à produire de la biomasse, à accueillir la biodiversité, à amortir la chaleur, à produire de l’alimentation et à absorber certaines perturbations.
C’est ici que la notion d’écosystème vivant devient véritablement centrale.
La Vision Omakëya™
Dans la Vision Omakëya™, le territoire n’est donc plus considéré comme une simple surface à aménager.
Il devient un système vivant à comprendre, à accompagner et à faire évoluer.
Le paysage devient une infrastructure.
La forêt devient une infrastructure.
Le sol devient une infrastructure.
L’eau devient une infrastructure.
La biodiversité devient une infrastructure.
L’agriculture devient une infrastructure alimentaire.
Les bâtiments deviennent des composants du métabolisme territorial.
Les réseaux deviennent des systèmes de circulation.
Les habitants deviennent des acteurs du système.
Et les outils numériques deviennent des instruments permettant de mieux observer, comprendre, simuler et piloter cette complexité.
L’objectif final n’est pas de fabriquer un territoire artificiellement autonome.
Il est de construire un territoire moins dépendant, plus diversifié, plus sobre, plus adaptable et plus capable de fonctionner avec les processus du vivant.
La question qui guidera ce Tome
Toutes les parties qui suivent pourront finalement être ramenées à une question simple :
Que devons-nous changer aujourd’hui pour que le territoire puisse encore fonctionner demain ?
Et cette question devra être posée à toutes les échelles :
du paysage au village,
du village à la ville,
de la ville à l’intercommunalité,
de l’intercommunalité au bassin versant,
du bassin versant à la région,
et de la région au territoire dans son ensemble.
Car le défi du XXIᵉ siècle ne consiste plus seulement à adapter quelques infrastructures ou quelques exploitations.
Il consiste à apprendre à concevoir des territoires capables de vivre avec le changement.
C’est l’ambition de ce Tome 11.
Un territoire résilient n’est pas un territoire qui refuse le changement. C’est un territoire qui possède suffisamment de diversité, de ressources, de connexions, de redondances et de capacités d’adaptation pour traverser le changement sans perdre ses fonctions essentielles.
Et un territoire régénératif va plus loin encore :
il ne cherche pas seulement à survivre au futur ; il cherche à améliorer progressivement les conditions qui permettront au vivant, aux sociétés humaines et aux activités productives de continuer à coexister.
L’objectif n’est pas de présenter simplement « différents types de jardins ». Il s’agit de montrer que la même ingénierie agroclimatique peut être appliquée à des échelles très différentes :
À chaque changement d’échelle apparaissent de nouveaux phénomènes :
nouveaux flux ;
nouveaux stocks ;
nouvelles contraintes ;
nouvelles infrastructures ;
nouvelles économies d’échelle ;
nouveaux acteurs ;
nouvelles temporalités ;
nouvelles possibilités de mutualisation.
On passe progressivement de l’écosystème individuel à l’écosystème territorial.
Chapitre 37 — Balcons et terrasses
37.1. Le balcon comme micro-territoire agroclimatique
Quelques mètres carrés mais un volume climatique complet
Exposition solaire
Vent
Rayonnement
Surchauffe des façades
Réserve en eau extrêmement limitée
Effet d’îlot de chaleur urbain
Contraintes de charge
Contraintes de copropriété
Biodiversité possible malgré la petite surface
37.2. Diagnostic initial
Orientation
Hauteur
Ombres portées
Vent dominant
Température des surfaces
Exposition au soleil
Pluie réellement reçue
Eau disponible
Charge admissible
Évacuation de l’eau
Accès
Sécurité
37.3. Objectifs
Production alimentaire
Rafraîchissement
Biodiversité
Pollinisateurs
Ombrage
Confort
Réduction du rayonnement
Stockage temporaire d’eau
Esthétique
Bien-être
37.4. Plan directeur
Contenants
Jardinières
Réservoirs
Supports verticaux
Grimpantes
Mini-potager
Plantes vivaces
Petits fruitiers
Aromatiques
Micro-habitat
Ombre mobile
37.5. Budget
Investissement initial
Terre/substrat
Contenants
Irrigation
Réservoir
Supports
Plants
Capteurs
37.6. Calendrier et phasage
Installation
Première saison
Adaptation
Développement végétal
Renouvellement
37.7. Indicateurs
kg produits/m²
litres d’eau/m²
température de surface
température ressentie
biodiversité observée
taux de survie
temps d’entretien
37.8. Retour d’expérience
Ce qui fonctionne
Ce qui échoue
Consommation réelle
Contraintes imprévues
Adaptation du système
Chapitre 38 — Jardins urbains
38.1. Le jardin urbain comme îlot écologique
Sols artificialisés
Chaleur
Pollution
Ruissellement
Fragmentation écologique
Manque d’eau
Pression foncière
38.2. Diagnostic initial
Sol
Imperméabilisation
Réseaux
Soleil
Vent
Eau
Pollution
Usages
Biodiversité
Îlot de chaleur
38.3. Objectifs
Produire
Rafraîchir
Infiltrer
Ombrager
Accueillir la biodiversité
Créer du lien social
Réduire les surfaces minérales
38.4. Plan directeur
Potager
Vergers
Haies
Bosquets
Noues
Mares
Chemins perméables
Compost
Réservoirs
Espaces de repos
38.5. Budget et financement
Ville
Associations
Habitants
Subventions
Investissement
Fonctionnement
38.6. Calendrier
Diagnostic
Désimperméabilisation
Sol
Eau
Plantation
Mise en fonctionnement
Suivi
38.7. Indicateurs
surface désimperméabilisée
eau infiltrée
volume d’eau récupéré
température
biodiversité
production
fréquentation
Chapitre 39 — Jardins familiaux
39.1. Du potager au petit écosystème productif
Production annuelle
Vivaces
Verger
Petit élevage
Compost
Semences
Eau
Biodiversité
39.2. Diagnostic initial
Surface
Sol
Eau
exposition
climat
accès
temps disponible
capacités techniques
besoins alimentaires
39.3. Objectifs
Autonomie partielle
Production
Résilience
Réduction des intrants
Fertilité
Stockage alimentaire
39.4. Plan directeur
Zone habitation
Potager
Serre
Verger
Petits fruits
Vivaces
Poulailler
Composteurs
Réserves d’eau
Mare
Haies
Bois/biomasse
39.5. Budget
Investissement
Coûts annuels
Temps de travail
Retour alimentaire
Valeur de la production
39.6. Calendrier
0–1 an
1–3 ans
3–10 ans
10–30 ans
30–50 ans
39.7. Indicateurs
production/m²
eau/kg produit
autonomie hydrique
fertilité
biodiversité
temps de travail
quantité d’intrants
résilience aux années extrêmes
Chapitre 40 — Vergers résilients
40.1. Le verger comme infrastructure climatique de longue durée
Arbres
Porte-greffes
Variétés
Sol
Eau
Pollinisation
Vent
Gel
Chaleur
40.2. Diagnostic initial
Sol
profondeur
drainage
eau
pente
exposition
gel
vent
historique climatique
40.3. Objectifs
Production fruitière
Diversification génétique
Résistance climatique
Pollinisation
Biodiversité
Biomasse
Stockage de carbone
40.4. Plan directeur
Arbres hauts
Arbres bas
Arbustes
Petits fruits
Couvre-sols
Vivaces
Haies
Mare
Noues
Corridors
40.5. Variétés et porte-greffes
Adaptation climatique
Floraison
Besoin en froid
Sécheresse
Chaleur
Maladies
Variabilité génétique
Diversification
40.6. Budget
Plantation
Irrigation
Protection
Taille
Renouvellement
40.7. Calendrier
0–3 ans
3–10 ans
10–20 ans
20–50 ans
50–100 ans
Horizon 2100
40.8. Indicateurs
rendement
mortalité
consommation d’eau
floraison
pollinisation
biodiversité
qualité des fruits
stabilité interannuelle
Chapitre 41 — Maraîchage agroclimatique
Ici, le Tome 9 peut réellement introduire une ingénierie du rendement sous contrainte climatique.
41.1. Diagnostic
Sol
climat
eau
vent
rayonnement
températures
historique de production
41.2. Objectifs
Rendement
qualité
régularité
économie d’eau
réduction des intrants
autonomie en semences
résilience
41.3. Conception
Parcelles
rotations
associations
haies
bandes fleuries
brise-vent
ombrage
irrigation
réserves
tunnels
serres
41.4. Gestion de l’eau
pluie
stockage
infiltration
irrigation
réserve utile
paillage
couverture du sol
41.5. Calendrier climatique
dates de semis
températures
gel
canicule
pluies
fenêtres de récolte
41.6. Budget
installation
irrigation
serres
mécanisation
main-d’œuvre
énergie
maintenance
41.7. Indicateurs
kg/m²
€/kg
L/kg
kWh/kg
temps/kg
pertes
rendement par unité d’eau
Chapitre 42 — Fermes agroforestières
42.1. Changement d’échelle
Plusieurs hectares
mosaïque d’habitats
arbres + cultures
élevage éventuel
eau
infrastructures
circulation des machines
42.2. Diagnostic global
topographie
sols
hydrologie
climat
vents
biodiversité
parcellaire
bâtiments
accès
42.3. Objectifs
production
résilience
diversification
carbone
eau
biodiversité
autonomie
42.4. Plan directeur
parcelles agricoles
bandes arborées
haies
vergers
pâturages
boisements
mares
bassins
chemins
bâtiments
42.5. Systèmes agroforestiers
arbres + céréales
arbres + maraîchage
arbres + élevage
fruitiers + cultures
sylvopastoralisme
haies productives
42.6. Flux
eau
biomasse
animaux
machines
récoltes
énergie
carbone
nutriments
42.7. Budget et économie
investissement
rendement
temps de retour
revenus multiples
coûts de maintenance
42.8. Indicateurs
production totale
production par hectare
biodiversité
carbone
eau
température
résilience économique
Chapitre 43 — Domaines viticoles
Ce chapitre peut être particulièrement intéressant car la vigne est un excellent indicateur agroclimatique.
43.1. Diagnostic du terroir
géologie
pente
exposition
altitude
sol
eau
vent
température
gel
chaleur
43.2. Objectifs
qualité du raisin
rendement
régularité
adaptation aux sécheresses
protection contre les extrêmes
biodiversité
43.3. Plan directeur
rangs
orientation
haies
arbres
bandes végétales
mares
fossés
noues
zones refuges
43.4. Gestion thermique
rayonnement
ombrage
température des grappes
ventilation
canopée
évapotranspiration
43.5. Gestion hydrologique
ruissellement
infiltration
érosion
stockage
irrigation
réserve utile
43.6. Biodiversité
haies
bandes fleuries
auxiliaires
oiseaux
chauves-souris
sols vivants
corridors
43.7. Budget et calendrier
43.8. Indicateurs
rendement
qualité
maturité
température
consommation d’eau
érosion
biodiversité
stabilité interannuelle
Chapitre 44 — Parcs publics
44.1. Le parc comme infrastructure climatique urbaine
ombre
fraîcheur
eau
biodiversité
loisirs
santé
paysage
44.2. Diagnostic
îlot de chaleur
usages
sols
arbres existants
réseaux
eau
circulation
sécurité
44.3. Objectifs
confort
biodiversité
infiltration
réduction de chaleur
accessibilité
résilience
44.4. Plan directeur
grandes canopées
bosquets
prairies
mares
noues
zones humides
espaces minéraux
chemins
zones sportives
zones calmes
44.5. Gestion différenciée
fauche
tonte
taille
irrigation
renouvellement
bois mort
feuilles mortes
44.6. Budget
création
entretien
eau
personnel
renouvellement
44.7. Indicateurs
température
fréquentation
ombrage
biodiversité
infiltration
eau consommée
coûts d’entretien
Chapitre 45 — Quartiers résilients
Ici, on passe clairement du jardin à l’urbanisme agroclimatique.
45.1. Le quartier comme écosystème
bâtiments
rues
jardins
parcs
eau
énergie
mobilité
biodiversité
45.2. Diagnostic territorial
chaleur
eau
vent
pollution
sols
imperméabilisation
végétation
énergie
vulnérabilités sociales
45.3. Objectifs
réduire les îlots de chaleur
infiltrer l’eau
créer des corridors
produire localement
réduire les besoins énergétiques
renforcer la biodiversité
45.4. Plan directeur
trame verte
trame bleue
corridors
parcs
jardins
arbres d’alignement
toitures végétalisées
récupération d’eau
noues
cheminements
45.5. Réseaux
réseau hydrologique
réseau énergétique
réseau biologique
réseau alimentaire
réseau de mobilité
45.6. Mutualisation
eau
énergie
compost
outils
espaces agricoles
stockage
infrastructures
45.7. Budget
investissement public
investissement privé
coût global
coût évité
maintenance
gouvernance
45.8. Indicateurs
température
eau infiltrée
surface végétalisée
biodiversité
consommation énergétique
autonomie alimentaire
confort
accessibilité
Chapitre 46 — Territoires et bassins versants
C’est le chapitre qui doit fermer la boucle des applications multi-échelles.
On ne raisonne plus en parcelle mais en système hydro-agro-écologique.
46.1. Changement complet d’échelle
commune
intercommunalité
vallée
bassin versant
massif
territoire agricole
territoire forestier
46.2. Le bassin versant comme unité fonctionnelle
pluie
ruissellement
infiltration
stockage
rivière
nappe
sols
végétation
agriculture
urbanisation
46.3. Diagnostic territorial
MNT
géologie
sols
occupation des sols
hydrologie
climat
végétation
agriculture
infrastructures
risques
46.4. Cartographie des flux
eau
sédiments
carbone
nutriments
énergie
biomasse
animaux
humains
46.5. Objectifs
réduire les ruissellements
limiter l’érosion
restaurer l’infiltration
soutenir les nappes
protéger les cours d’eau
réduire les îlots de chaleur
restaurer les corridors
maintenir la production agricole
46.6. Plan directeur territorial
zones de recharge
zones humides
mares
haies
ripisylves
forêts
agroforesterie
prairies
zones agricoles
infrastructures hydrauliques
zones urbaines
46.7. Gestion des événements extrêmes
sécheresse
canicule
pluie intense
crue
érosion
incendie
tempête
46.8. Mutualisation
réservoirs
réseaux d’eau
infrastructures écologiques
énergie
compost
biomasse
production alimentaire
46.9. Gouvernance
agriculteurs
communes
propriétaires
entreprises
habitants
associations
gestionnaires de l’eau
forestiers
collectivités
46.10. Budget territorial
investissements
entretien
financement public
financement privé
coûts évités
services écosystémiques
coûts des catastrophes évitées
46.11. Calendrier
2026–2030
2030–2040
2040–2050
2050–2080
2080–2100
46.12. Indicateurs
débit de pointe
infiltration
recharge
érosion
qualité de l’eau
température
biodiversité
carbone
production agricole
consommation d’eau
résilience économique
46.13. Retour d’expérience
comparaison avant/après
événements extrêmes
adaptation
erreurs de conception
coûts réels
bénéfices réels
réplicabilité
La grille commune aux 10 chapitres
Je te conseille surtout de standardiser la structure afin que le lecteur puisse comparer directement un balcon avec un bassin versant.
Étape
Balcon
Jardin
Verger
Ferme
Territoire
Diagnostic
cm/m
m
ha
ha–km²
km²
Objectifs
confort/production
autonomie
fruits
production
résilience
Contraintes
charge/eau
sol/eau
climat
économie
gouvernance
Plan directeur
contenants
zones
parcelles
mosaïque
bassin
Budget
€
€€
€€€
€€€€
€€€€€
Calendrier
mois
années
décennies
décennies
décennies
Phasage
1–3 ans
1–20 ans
1–100 ans
1–100 ans
2026–2100
Indicateurs
m²
m²/kg/L
ha/kg/L
ha/€/L
km²/m³
Retour d’expérience
individuel
familial
exploitation
entreprise
territoire
Une notion importante à introduire : le changement d’échelle
Cette partie peut également introduire un concept transversal extrêmement intéressant :
Les règles d’un système ne disparaissent pas lorsqu’on change d’échelle ; elles changent de nature.
Par exemple :
Sur un balcon :
gérer quelques litres d’eau.
Dans un jardin :
gérer quelques dizaines de mètres cubes.
Dans un verger :
gérer le bilan hydrique saisonnier.
Dans une ferme :
gérer les flux hydrologiques de plusieurs hectares.
Dans un bassin versant :
gérer des milliers ou millions de mètres cubes d’eau.
Même logique pour :
l’énergie ;
le carbone ;
la biomasse ;
les nutriments ;
les animaux ;
les humains ;
les matériaux ;
la chaleur ;
la biodiversité.
Cela permet de montrer que l’agroclimatologie n’est pas une technique réservée à l’agriculture : c’est une méthode de conception applicable à toute unité spatiale où interagissent climat + eau + sol + vivant + énergie + usages + temps.
Tableau 1 — Vue d’ensemble des 10 échelles
Chapitre
Application
Échelle typique
Fonction dominante
Principal enjeu agroclimatique
Temporalité
37
Balcons & terrasses
2–50 m²
Microclimat
Chaleur + eau
Mois–années
38
Jardins urbains
50–5 000 m²
Écologie urbaine
Chaleur + imperméabilisation
Années
39
Jardins familiaux
100–5 000 m²
Autonomie
Eau + production
Années–décennies
40
Vergers résilients
0,1–20 ha
Production pérenne
Chaleur + sécheresse + gel
10–100 ans
41
Maraîchage agroclimatique
0,5–100 ha
Production intensive
Eau + rendement
Saison–décennies
42
Fermes agroforestières
5–500 ha
Production diversifiée
Eau + sol + climat
10–100 ans
43
Domaines viticoles
1–500 ha
Production viticole
Température + eau
10–100 ans
44
Parcs publics
0,5–100+ ha
Confort + écologie
Chaleur urbaine
10–100 ans
45
Quartiers résilients
10–1 000+ ha
Système urbain
Chaleur + eau + énergie
10–100 ans
46
Territoires / bassins versants
10–10 000+ km²
Résilience territoriale
Eau + climat + biodiversité
20–100 ans
Tableau 2 — Comparaison des systèmes selon leur complexité
Application
Nombre de flux
Nombre d’acteurs
Complexité spatiale
Complexité temporelle
Besoin de modélisation
Balcon
Faible
1–2
Très faible
Faible
Faible
Jardin urbain
Moyen
Plusieurs
Faible
Moyenne
Faible–moyen
Jardin familial
Moyen
1–5
Faible
Moyenne
Faible–moyen
Verger
Élevé
Quelques-uns
Moyenne
Très élevée
Moyen
Maraîchage
Élevé
Plusieurs
Moyenne
Élevée
Moyen–élevé
Ferme agroforestière
Très élevé
Plusieurs
Élevée
Très élevée
Élevé
Domaine viticole
Élevé
Plusieurs
Élevée
Très élevée
Élevé
Parc public
Très élevé
Nombreux
Élevée
Élevée
Élevé
Quartier
Très élevé
Très nombreux
Très élevée
Très élevée
Très élevé
Bassin versant
Extrême
Très nombreux
Extrême
Extrême
Très élevé
Idée forte : plus l’échelle augmente, plus le projet passe de la conception d’objets à la gestion de réseaux de flux.
Tableau 3 — Les principaux flux à gérer
Échelle
Eau
Énergie
Carbone
Biomasse
Nutriments
Animaux
Humains
Matériaux
Balcon
●●●
●●
●
●●
●●
●●
●●●
●●
Jardin urbain
●●●
●●
●●
●●●
●●
●●●
●●●
●●
Jardin familial
●●●
●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
Verger
●●●
●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●●
Maraîchage
●●●●
●●●
●●●
●●●
●●●●
●●●
●●●
●●●
Ferme agroforestière
●●●●
●●●
●●●●
●●●●
●●●●
●●●●
●●●
●●●
Viticulture
●●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
Parc public
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●●●●
●●●●
●●●
Quartier
●●●●
●●●●
●●●●
●●●
●●●
●●●●
●●●●
●●●●
Bassin versant
●●●●●
●●●
●●●●●
●●●●
●●●●●
●●●●●
●●●●
●●●●
Légende : ● faible → ●●●●● très important.
Tableau 4 — Diagnostic à réaliser selon l’échelle
Diagnostic
Balcon
Jardin
Verger
Ferme
Viticulture
Parc
Quartier
Bassin versant
Climat
✓
✓
✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Microclimat
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓
Sol
—/✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓
✓✓
✓✓✓
Hydrologie
✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Relief
—
✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Biodiversité
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Énergie
✓
✓
✓
✓✓✓
✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓
Usages
✓✓✓
✓✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Risques
✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Réseaux
✓
✓✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Tableau 5 — Contraintes dominantes
Application
Eau
Chaleur
Gel
Vent
Sol
Feu
Pollution
Pression humaine
Balcon
🔴
🔴🔴🔴
🔴
🔴🔴
🟠
🟠
🟠
🔴🔴
Jardin urbain
🔴🔴
🔴🔴🔴
🟠
🟠
🔴🔴
🟠
🔴🔴
🔴🔴🔴
Jardin familial
🔴🔴
🔴🔴
🔴
🟠
🔴🔴
🟠
🟠
🔴
Verger
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴
🟢
🟠
Maraîchage
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴
🟠
🔴
Ferme agroforestière
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🟢
🟠
Viticulture
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🟠
🟠
Parc public
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴
🔴
🟠
🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
Quartier
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🟠
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
Bassin versant
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴🔴
🔴🔴
🔴🔴🔴
Légende : 🟢 faible — 🟠 moyen — 🔴 important.
Tableau 6 — Infrastructures privilégiées
Application
Eau
Végétation
Sol
Énergie
Protection climatique
Balcon
Réservoirs, goutte-à-goutte
Grimpantes, vivaces
Substrats
Solaire éventuel
Ombre mobile
Jardin urbain
Cuves, noues, mares
Haies, arbres, bosquets
Désimperméabilisation
PV
Canopée
Jardin familial
Cuves, mare, noues
Verger, haies
Sol vivant
PV, solaire thermique
Haies + arbres
Verger
Noues, mares, bassins
Arbres + strates
Couverture permanente
Pompage solaire
Brise-vent
Maraîchage
Réserves, irrigation
Haies, bandes fleuries
Paillage/couverture
PV
Ombre + brise-vent
Ferme
Bassins, mares, noues
Agroforesterie
Sols couverts
PV, biomasse
Haies + arbres
Viticulture
Noues, retenues, infiltration
Haies, couverts
Sol vivant
PV
Canopée/haies
Parc public
Noues, mares
Canopées, bosquets
Désimperméabilisation
PV éventuel
Arbres
Quartier
Noues, bassins, réseaux
Trame verte
Sols urbains restaurés
Micro-réseaux
Canopée
Bassin versant
Zones humides, retenues, restauration hydrologique
Forêts, ripisylves, haies
Sols agricoles
Réseaux territoriaux
Infrastructure écologique
Tableau 7 — Temporalité de conception
Application
Installation
Structuration
Maturité
Renouvellement
Horizon 2100
Balcon
semaines
1 an
2–5 ans
5–10 ans
✓
Jardin urbain
1 an
3–10 ans
10–30 ans
20–50 ans
✓
Jardin familial
1–2 ans
3–10 ans
10–30 ans
20–50 ans
✓
Verger
1–3 ans
3–15 ans
20–50 ans
30–100 ans
✓✓✓
Maraîchage
saison
1–5 ans
5–20 ans
continu
✓
Ferme agroforestière
1–5 ans
5–20 ans
20–80 ans
30–100 ans
✓✓✓
Viticulture
1–3 ans
5–20 ans
20–50 ans
30–80 ans
✓✓
Parc public
1–5 ans
5–20 ans
20–50 ans
30–100 ans
✓✓
Quartier
3–10 ans
10–30 ans
30–70 ans
permanent
✓✓✓
Bassin versant
5–20 ans
20–50 ans
50–100 ans
permanent
✓✓✓
Tableau 8 — Indicateurs de performance
Échelle
Eau
Climat
Biodiversité
Production
Énergie
Économie
Balcon
L/m²
°C
espèces observées
kg/m²
kWh
€/kg
Jardin urbain
m³/an
°C
richesse spécifique
kg/m²
kWh
€/m²
Jardin familial
m³/an
°C
habitats
kg/an
kWh/an
€/an
Verger
m³/ha
°C
pollinisateurs
kg/ha
kWh/ha
€/ha
Maraîchage
L/kg
°C
auxiliaires
kg/m²
kWh/kg
€/kg
Ferme
m³/ha
°C
diversité
t/ha
kWh/ha
€/ha
Viticulture
L/kg
°C
biodiversité
t/ha
kWh/ha
€/ha
Parc
m³/an
°C
habitats
—
kWh/m²
€/m²/an
Quartier
m³/an
°C
connectivité
alimentation locale
kWh/hab.
€/hab.
Bassin versant
m³/km²
°C
continuité
production territoriale
GWh
€/km²
Tableau 9 — Niveau d’autonomie possible
Application
Autonomie hydrique
Autonomie énergétique
Autonomie alimentaire
Autonomie biologique
Autonomie globale
Balcon
Faible
Faible
Faible
Moyenne
Faible
Jardin urbain
Moyenne
Faible–moyenne
Faible–moyenne
Élevée
Moyenne
Jardin familial
Élevée
Moyenne
Élevée
Élevée
Élevée
Verger
Moyenne–élevée
Moyenne
Élevée
Élevée
Élevée
Maraîchage
Moyenne
Moyenne
Très élevée
Élevée
Élevée
Ferme agroforestière
Élevée
Élevée
Très élevée
Très élevée
Très élevée
Viticulture
Moyenne
Moyenne–élevée
Faible
Élevée
Moyenne–élevée
Parc public
Moyenne
Moyenne
Faible
Très élevée
Moyenne
Quartier
Moyenne–élevée
Élevée
Moyenne
Très élevée
Élevée
Bassin versant
Territoriale
Territoriale
Territoriale
Très élevée
Très élevée
Ici, « autonomie » doit toujours être comprise comme capacité à fonctionner malgré une perturbation, et non comme indépendance absolue.
Tableau 10 — Niveau d’intervention Omakëya™
Niveau
Échelle
Logique dominante
Question centrale
I
Balcon
Optimiser
Comment faire beaucoup avec très peu ?
II
Jardin urbain
Restaurer
Comment transformer un espace artificialisé ?
III
Jardin familial
Autonomiser
Comment produire et réguler localement ?
IV
Verger
Pérenniser
Comment concevoir pour 50–100 ans ?
V
Maraîchage
Optimiser les flux
Comment produire avec moins d’eau et d’énergie ?
VI
Ferme
Diversifier
Comment rendre la production résiliente ?
VII
Viticulture
Adapter le terroir
Comment maintenir qualité et production ?
VIII
Parc
Réguler la ville
Comment produire du confort et de l’écologie ?
IX
Quartier
Mutualiser
Comment connecter les infrastructures ?
X
Territoire
Régénérer
Comment restaurer les grands cycles ?
Tableau 11 — Passage d’une échelle à l’autre
On passe de…
À…
Ce qui change principalement
Balcon
Jardin
Volume d’eau et volume biologique
Jardin
Verger
Temporalité et taille des végétaux
Verger
Ferme
Nombre de flux et logique économique
Ferme
Territoire
Nombre d’acteurs et interdépendances
Objet
Parcelle
Organisation spatiale
Parcelle
Exploitation
Gestion des stocks et flux
Exploitation
Quartier
Mutualisation
Quartier
Bassin versant
Interdépendance hydrologique
Individu
Collectif
Gouvernance
Projet
Territoire
Stratégie à long terme
Tableau 12 — Les mêmes principes à toutes les échelles
Principe Omakëya™
Balcon
Jardin
Ferme
Quartier
Territoire
Observer avant d’agir
✓
✓
✓
✓
✓
Mesurer
✓
✓
✓
✓
✓
Cartographier
✓
✓
✓
✓
✓
Comprendre les flux
✓
✓
✓
✓
✓
Infiltrer l’eau
✓
✓
✓
✓
✓
Stocker
✓
✓
✓
✓
✓
Diversifier
✓
✓
✓
✓
✓
Créer des interfaces
✓
✓
✓
✓
✓
Créer des redondances
✓
✓
✓
✓
✓
Prévoir le temps
✓
✓
✓
✓
✓
Simuler
parfois
✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
Mesurer après intervention
✓
✓
✓
✓
✓
Corriger
✓
✓
✓
✓
✓
Tableau 13 — La chaîne complète de conception
Celui-ci pourrait être placé au début de la partie 37–46 comme schéma méthodologique commun :
Étape
Balcon
Jardin
Verger
Ferme
Quartier
Territoire
1. Observer
✓
✓
✓
✓
✓
✓
2. Diagnostiquer
✓
✓
✓
✓
✓
✓
3. Mesurer
✓
✓
✓
✓
✓
✓
4. Cartographier
✓
✓
✓
✓
✓
✓
5. Identifier les flux
✓
✓
✓
✓
✓
✓
6. Identifier les stocks
✓
✓
✓
✓
✓
✓
7. Définir les objectifs
✓
✓
✓
✓
✓
✓
8. Définir les contraintes
✓
✓
✓
✓
✓
✓
9. Concevoir
✓
✓
✓
✓
✓
✓
10. Dimensionner
✓
✓
✓
✓
✓
✓
11. Phaser
✓
✓
✓
✓
✓
✓
12. Réaliser
✓
✓
✓
✓
✓
✓
13. Mesurer
✓
✓
✓
✓
✓
✓
14. Comparer
✓
✓
✓
✓
✓
✓
15. Corriger
✓
✓
✓
✓
✓
✓
16. Simuler le futur
○
✓
✓✓
✓✓✓
✓✓✓
✓✓✓
17. Transmettre
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Tableau 14 — Le gradient d’ingénierie
Échelle
Approche dominante
Métier/connaissance mobilisée
Balcon
Microclimat
horticulture + physique
Jardin
Écologie appliquée
jardinage + hydrologie
Verger
Agroclimatologie
arboriculture + climat
Maraîchage
Agronomie
agronomie + irrigation
Ferme
Agroécologie
agronomie + écologie + économie
Viticulture
Terroir dynamique
viticulture + pédologie + climat
Parc
Génie écologique urbain
paysage + écologie + urbanisme
Quartier
Urbanisme bioclimatique
architecture + hydrologie + énergie
Bassin versant
Ingénierie territoriale
hydrologie + écologie + agriculture + gouvernance
Et surtout : le tableau de synthèse ultime
Celui-ci pourrait presque devenir la figure centrale de toute la Partie 37–46 :
Échelle
Unité de conception
Flux dominant
Infrastructure clé
Objectif principal
Horizon
37
m²
Eau / chaleur
Contenant + ombre
Survie / production
1–10 ans
38
Quartier de jardin
Eau / chaleur / biodiversité
Noue + arbre
Restaurer
10–30 ans
39
Parcelle familiale
Eau / nourriture / biomasse
Sol + verger + réserve
Autonomie
10–50 ans
40
Verger
Eau / carbone / production
Arbres + sol + eau
Pérennité
50–100 ans
41
Parcelle maraîchère
Eau / énergie / nourriture
Irrigation + couverture
Productivité résiliente
1–20 ans
42
Ferme
Eau / biomasse / carbone
Agroforesterie + hydrologie
Diversification
20–100 ans
43
Terroir viticole
Eau / chaleur / sol
Couverture + haies + hydrologie
Adaptation du terroir
20–100 ans
44
Parc public
Chaleur / eau / biodiversité
Canopée + noues
Confort collectif
20–100 ans
45
Quartier
Eau / énergie / mobilité / biodiversité
Réseaux écologiques
Résilience urbaine
30–100 ans
46
Bassin versant
Eau / sédiments / carbone / biodiversité
Trame bleue + verte
Résilience territoriale
50–100 ans
La progression conceptuelle devient alors :
37 — Optimiser un micro-espace ↓ 38 — Restaurer un espace urbain ↓ 39 — Organiser un écosystème familial ↓ 40 — Construire un système pérenne ↓ 41 — Produire sous contrainte climatique ↓ 42 — Diversifier une exploitation ↓ 43 — Adapter un terroir ↓ 44 — Réguler un espace public ↓ 45 — Mutualiser à l’échelle du quartier ↓ 46 — Régénérer les flux à l’échelle du bassin versant
C’est cette progression qui donne à la partie sa cohérence : Omakëya™ n’est pas un modèle de jardin. C’est une méthode de conception qui change d’échelle sans perdre ses principes fondamentaux.
Maîtriser son budget — Concevoir, réaliser et améliorer pas à pas
1. Le principe fondamental : ne pas tout construire immédiatement
Un projet agroclimatique peut facilement devenir très coûteux si l’on cherche à réaliser dès la première année :
tous les terrassements ;
toutes les plantations ;
toutes les réserves d’eau ;
toutes les clôtures ;
tous les chemins ;
toutes les installations énergétiques ;
tous les systèmes d’irrigation ;
tous les bâtiments ;
tous les équipements de mesure.
Or, cette stratégie présente un problème majeur :
On dépense beaucoup avant d’avoir appris comment le terrain fonctionne réellement.
Une bonne conception cherche donc à créer une boucle :
Investissement → amélioration du système → économies → production → réinvestissement.
Par exemple :
Année 1
Petite réserve d’eau ↓ réduction des achats d’eau ↓ économie réalisée ↓ financement d’une nouvelle noue
Puis :
Noue ↓ meilleure infiltration ↓ réduction du besoin d’irrigation ↓ nouvelle économie ↓ plantation d’une haie
Puis :
Haie ↓ vent moins fort + biodiversité + biomasse ↓ meilleure résilience ↓ nouvelle économie / production ↓ extension du système.
Le projet s’autofinance progressivement en partie.
3. Découper le projet en phases
Une méthode très efficace consiste à diviser le projet en cinq grandes phases.
Phase
Objectif
Dépenses
Risque
0 — Observer
Comprendre
€
Très faible
1 — Tester
Vérifier les hypothèses
€–€€
Faible
2 — Installer
Construire les infrastructures essentielles
€€
Moyen
3 — Développer
Étendre ce qui fonctionne
€€–€€€
Maîtrisé
4 — Optimiser
Améliorer les performances
€
Faible
L’erreur classique consiste à commencer directement en phase 3.
4. Phase 0 — Observer avant de dépenser
C’est probablement la phase présentant le meilleur rapport connaissance/coût.
Avant d’acheter quoi que ce soit :
observer le soleil ;
observer les ombres ;
observer les vents ;
observer les écoulements ;
observer les zones humides ;
observer les zones sèches ;
observer les plantes spontanées ;
observer les sols ;
observer les animaux ;
observer les usages ;
observer les problèmes existants.
Un simple carnet, quelques photographies et des mesures régulières peuvent déjà fournir énormément d’informations.
Astuce Omakëya™
Le premier euro dépensé devrait souvent acheter de la connaissance plutôt que du matériel.
5. Phase 1 — Tester à petite échelle
Avant de transformer 1 000 m², tester sur 20 ou 50 m².
Avant de planter 200 arbres :
en planter 5 ou 10.
Avant d’installer une irrigation complète :
tester quelques lignes.
Avant de créer une grande mare :
comprendre d’abord le fonctionnement hydrologique du site.
Avant de généraliser une association végétale :
observer quelques individus pendant plusieurs saisons.
C’est une logique fondamentale :
Ne généralisez jamais une hypothèse avant de l’avoir testée.
6. Le prototype agroclimatique
Le prototype devient une véritable méthode de conception.
Exemple
Hypothèse :
« Cette haie pourrait réduire suffisamment le vent pour améliorer le confort et diminuer l’évaporation. »
Au lieu de planter immédiatement 100 mètres :
prototype de 10 mètres
↓
mesure du vent
↓
mesure de l’humidité du sol
↓
observation des plantes
↓
observation des turbulences
↓
bilan après une saison
↓
modification
↓
extension à 30 mètres
↓
nouvelle mesure
↓
extension éventuelle à 100 mètres.
On transforme ainsi l’incertitude en apprentissage progressif.
7. La roue de Deming appliquée au jardin
C’est ici que ton idée de roue de Deming devient particulièrement intéressante.
Le principe PDCA :
PLAN → DO → CHECK → ACT
peut devenir :
PLAN — Concevoir
diagnostiquer ;
définir les objectifs ;
établir les hypothèses ;
calculer ;
budgéter ;
planifier.
DO — Réaliser
construire ;
planter ;
installer ;
tester.
CHECK — Mesurer
température ;
humidité ;
eau ;
production ;
biodiversité ;
consommation ;
coûts ;
temps de travail.
ACT — Corriger
conserver ce qui fonctionne ;
modifier ce qui fonctionne mal ;
supprimer ce qui est inutile ;
renforcer ce qui fonctionne ;
tester une nouvelle solution.
Puis la roue recommence.
PLAN → DO → CHECK → ACT → PLAN → DO → CHECK → ACT
Ce fonctionnement possède un avantage énorme :
Chaque erreur devient une information plutôt qu’une catastrophe financière.
8. Le budget évolutif
Au lieu de prévoir :
« Mon projet coûtera 30 000 €. »
il est souvent plus pertinent de construire :
Phase
Budget prévu
Budget réel
Écart
Décision
Diagnostic
500 €
420 €
−80 €
Continuer
Eau
3 000 €
2 600 €
−400 €
Étendre
Sol
1 500 €
1 800 €
+300 €
Adapter
Plantation
2 500 €
2 300 €
−200 €
Continuer
Énergie
4 000 €
—
—
Attendre
Extension
5 000 €
—
—
Décider après bilan
Ainsi, les phases futures ne sont pas gravées dans le marbre.
Elles dépendent des résultats des phases précédentes.
9. La règle des trois budgets
Pour chaque intervention, prévoir :
Budget minimum
Ce qui permet de réaliser l’essentiel.
Budget optimal
Ce qui permet d’obtenir un bon compromis coût/performance.
Budget maximal
Ce que l’on accepte de dépenser si les résultats justifient l’investissement.
Intervention
Minimum
Optimal
Maximum
Réserve d’eau
500 €
1 500 €
4 000 €
Irrigation
300 €
1 000 €
3 000 €
Haie
200 €
800 €
2 000 €
Plantation
300 €
1 000 €
3 000 €
Capteurs
100 €
500 €
2 000 €
Les chiffres sont naturellement à adapter au projet réel.
10. Prioriser les dépenses
Toutes les dépenses ne se valent pas.
Je proposerais une matrice :
Dépense
Impact
Urgence
Réversibilité
Priorité
Diagnostic du sol
Très fort
Forte
Très élevée
1
Gestion de l’eau
Très fort
Forte
Moyenne
1
Protection des plantations
Fort
Forte
Élevée
1
Sol vivant
Très fort
Moyenne
Élevée
1
Haies
Fort
Moyenne
Moyenne
2
Arbres
Très fort
Moyenne
Faible
2
Automatisation
Moyen
Faible
Élevée
3
Décoration
Faible
Faible
Élevée
4
Cela conduit à une règle simple :
D’abord les infrastructures qui rendent les suivantes possibles.
11. Dépenser pour les fonctions, pas pour les objets
C’est une idée essentielle du Tome 9.
Ne pas demander :
« Quel matériel dois-je acheter ? »
Mais :
« Quelle fonction dois-je obtenir ? »
Exemple :
Objectif : protéger les cultures du vent.
Solutions possibles :
haie ;
filet ;
clôture ;
talus ;
bosquet ;
combinaison de plusieurs solutions.
Le meilleur choix n’est donc pas nécessairement le plus cher.
Même logique pour :
Objectif : stocker l’eau
→ cuve → mare → bassin → sol vivant → noue → combinaison.
12. Réutiliser avant d’acheter
Une stratégie budgétaire Omakëya™ pourrait être :
1. Ce qui existe déjà
↓
2. Réparer
↓
3. Réutiliser
↓
4. Transformer
↓
5. Récupérer localement
↓
6. Acheter d’occasion
↓
7. Acheter neuf
Cela concerne :
pierres ;
bois ;
terre ;
palettes adaptées à certains usages ;
contenants ;
matériaux de construction ;
outils ;
réservoirs ;
clôtures ;
structures.
Attention toutefois à ne pas transformer le réemploi en accumulation d’objets inutiles.
Un matériau gratuit qui demande énormément de travail n’est pas nécessairement économique.
Il faut intégrer :
prix d’achat + transport + préparation + installation + maintenance + durée de vie.
13. Le véritable coût : coût total de possession
Un équipement à 500 € qui consomme beaucoup d’énergie et demande des réparations peut coûter davantage qu’un équipement à 1 000 € durable.
On peut raisonner avec :Ctotal=Cachat+Cinstallation+Ceˊnergie+Centretien+Creˊparation+CremplacementC_{total}=C_{achat}+C_{installation}+C_{énergie}+C_{entretien}+C_{réparation}+C_{remplacement}
sur une période donnée.
Par exemple :
10 ans, 20 ans, 50 ans.
Pour un arbre, il faut même raisonner différemment :
plantation → protection → entretien → production → biomasse → ombre → biodiversité → stockage de carbone → renouvellement.
Le coût n’est donc qu’une partie du bilan.
14. Valoriser le temps de travail
Une erreur fréquente consiste à considérer son propre travail comme « gratuit ».
Il faut distinguer :
coût financier ;
temps personnel ;
pénibilité ;
compétence nécessaire ;
disponibilité.
Un projet peut être financièrement peu coûteux mais extrêmement coûteux en temps.
On peut donc suivre :Creˊel=Cfinancier+Ctemps+Ceˊnergie+CmaintenanceC_{réel}=C_{financier}+C_{temps}+C_{énergie}+C_{maintenance}
Le temps peut être converti en valeur monétaire si l’on souhaite comparer plusieurs solutions.
15. Les dépenses qui produisent des économies
Certaines infrastructures ont une fonction supplémentaire : réduire les dépenses futures.
Exemples :
Sol couvert
→ moins d’évaporation → moins d’irrigation → moins de travail.
acheter → construire → espérer que cela fonctionne.
28. La méthode complète : Budget + PDCA + agroclimatologie
On obtient finalement une boucle particulièrement intéressante :
DIAGNOSTIC
↓
OBJECTIFS
↓
HYPOTHÈSES
↓
BUDGET INITIAL
↓
PROTOTYPE
↓
MESURE
↓
ANALYSE
↓
CORRECTION
↓
NOUVEL INVESTISSEMENT
↓
EXTENSION
↓
MESURE
↓
OPTIMISATION
↓
NOUVEAU CYCLE
Cette boucle peut fonctionner pendant :
1 an → 5 ans → 10 ans → 30 ans → 50 ans → 100 ans.
Et c’est précisément là que la conception Omakëya™ rejoint la notion de succession écologique développée précédemment : le projet financier, le projet végétal, le projet hydrologique et le projet climatique évoluent tous dans le temps.
Tableau final — La méthode « petit à grand »
Étape
Action
Investissement
Risque
Connaissance acquise
1
Observer
Très faible
Très faible
Forte
2
Mesurer
Faible
Très faible
Très forte
3
Cartographier
Faible
Très faible
Très forte
4
Tester
Faible
Faible
Forte
5
Mesurer le test
Faible
Faible
Très forte
6
Corriger
Faible
Faible
Forte
7
Étendre
Moyen
Moyen
Forte
8
Mesurer
Faible
Faible
Très forte
9
Optimiser
Faible–moyen
Faible
Forte
10
Généraliser
Élevé
Maîtrisé
Très forte
Un principe Omakëya™
« Ne cherchez pas à réussir votre projet en une seule fois. Concevez-le de manière à ce que chaque étape augmente la probabilité de réussite de la suivante. »
C’est effectivement un double avantage : le phasage réduit le besoin de capital initial et transforme le projet en processus d’apprentissage continu. Chaque cycle Planifier → Réaliser → Mesurer → Corriger diminue l’incertitude avant l’investissement suivant. C’est particulièrement puissant pour des systèmes vivants, puisque leur comportement réel ne peut jamais être entièrement déduit du plan initial.
Un cycle fermé peut être défini comme un système dans lequel une partie importante des produits d’un processus devient la ressource d’un autre processus.
Le système vertical connecte atmosphère, végétation et sol.
32. Le cycle horizontal
Une haie peut transférer de la matière vers une parcelle.
Un animal peut transporter des graines.
Un cours d’eau peut transporter des sédiments.
Le vent peut déplacer des feuilles.
Un corridor biologique peut permettre aux organismes de circuler.
Le cycle n’est donc jamais contenu dans une seule parcelle.
Il fonctionne à l’échelle :
du jardin ;
de la ferme ;
du bassin versant ;
du paysage ;
du territoire.
33. Les cycles et les secteurs
Les secteurs étudiés précédemment — vent, gel, incendie, bruit, pollution, faune, accès — influencent également les cycles.
Un vent peut :
transporter des graines ;
dessécher la végétation ;
déplacer des matières.
Une pluie intense peut :
déplacer du sol ;
transporter du phosphore ;
créer de l’érosion.
Un incendie peut :
détruire de la biomasse ;
modifier les stocks de carbone ;
transformer les propriétés du sol.
Les cycles sont donc directement liés aux risques.
34. Fermer les cycles sans supprimer les perturbations
Un système résilient n’est pas un système immobile.
Les perturbations font partie des écosystèmes.
feuilles qui tombent ;
branches qui cassent ;
animaux qui meurent ;
sécheresses ;
crues ;
incendies ;
tempêtes.
La question n’est donc pas de supprimer les perturbations.
Elle est de permettre au système de réorganiser rapidement les flux après une perturbation.
35. Les cycles comme assurance
Plus les ressources circulent entre plusieurs compartiments, plus certaines fonctions peuvent continuer après une défaillance.
Si le potager échoue :
verger + vivaces + stocks peuvent continuer.
Si une partie du compostage échoue :
paillage + litière + résidus directs peuvent fournir d’autres voies.
Si une partie des pollinisateurs diminue :
diversité des espèces pollinisatrices peut maintenir une partie de la fonction.
La redondance des cycles augmente donc la résilience.
36. Concevoir les boucles
La méthode Omakëya™ consiste à identifier pour chaque ressource :
1. D’où vient-elle ?
2. Où va-t-elle ?
3. Sous quelle forme ?
4. Combien de temps reste-t-elle dans le système ?
5. Quelle fonction remplit-elle ?
6. Où sort-elle ?
7. Peut-elle être récupérée ?
8. Peut-elle être utilisée autrement ?
9. Quel coût énergétique implique son déplacement ?
10. Quelle conséquence aurait sa disparition ?
Cette méthode transforme le jardin en système de flux analysable.
37. La cartographie des cycles
On peut créer une carte spécifique comprenant :
Cycle de l’eau
pluie ;
ruissellement ;
infiltration ;
stockage ;
irrigation ;
évapotranspiration.
Cycle du carbone
végétation ;
sol ;
biomasse ;
récoltes ;
matière organique.
Cycle de l’azote
sol ;
plantes ;
animaux ;
compost ;
pertes.
Cycle du phosphore
sol ;
végétaux ;
animaux ;
matières organiques ;
exportations.
Cycle de la biomasse
production ;
consommation ;
transformation ;
retour.
Cette carte peut être intégrée au jumeau numérique du site.
38. Les cycles dynamiques jusqu’en 2100
Les cycles eux-mêmes changeront avec le climat.
Une augmentation de la température peut modifier :
vitesse de décomposition ;
évapotranspiration ;
croissance végétale ;
respiration ;
besoins en eau ;
disponibilité des nutriments ;
saisonnalité.
Une sécheresse prolongée peut réduire l’activité biologique.
Des pluies extrêmes peuvent augmenter les pertes par ruissellement et érosion.
Les cycles doivent donc être simulés dans le temps.
39. Le système cyclique Omakëya™
On peut représenter l’ensemble :
SOLEIL
↓
VÉGÉTATION
↓
BIOMASSE
↙ ↓ ↘
ALIMENTATION — ANIMAUX — MATIÈRE ORGANIQUE
↓ ↓ ↓
RÉSIDUS — DÉJECTIONS — LITIÈRE
↓
DÉCOMPOSITION
↓
SOL VIVANT
↓
NUTRIMENTS + EAU + CARBONE
↓
NOUVELLE VÉGÉTATION
Autour du système :
ATMOSPHÈRE ↔ EAU ↔ SOL ↔ BIOMASSE ↔ BIODIVERSITÉ.
40. La hiérarchie Omakëya™ des cycles
Pour chaque ressource, appliquer la hiérarchie :
1. Éviter la perte
2. Réduire la consommation
3. Utiliser directement
4. Ralentir la sortie
5. Stocker
6. Réutiliser
7. Transformer
8. Recycler
9. Valoriser
10. Exporter le résidu final
Cette hiérarchie évite de construire des infrastructures complexes pour récupérer une ressource qu’on aurait pu conserver beaucoup plus simplement en amont.
41. Les cycles fermés ne sont pas des cercles parfaits
Un véritable écosystème ressemble davantage à un réseau qu’à un cercle.
Une ressource peut prendre plusieurs directions.
Un même flux peut être utilisé plusieurs fois.
Une matière peut changer de fonction.
Certaines sorties sont nécessaires.
Certaines entrées sont nécessaires.
Il faut donc préférer le concept de :
réseau cyclique de flux
à celui de :
circuit parfaitement fermé.
Cette distinction est fondamentale pour éviter les conceptions artificielles.
42. Les six cycles fondamentaux
Dans le cadre de ce TOME 9, on peut retenir six cycles structurants.
Cycle 1 — Eau
pluie → sol → végétation → atmosphère.
Cycle 2 — Carbone
CO₂ → biomasse → sol → atmosphère.
Cycle 3 — Azote
atmosphère/sol → plantes → animaux → sol → plantes.
Cycle 4 — Phosphore
sol → végétation → animaux → sol.
Cycle 5 — Matière organique
biomasse morte → décomposition → matière organique → sol.
Cycle 6 — Biomasse
production → utilisation → transformation → nouvelle biomasse.
Ces six cycles constituent une partie essentielle du métabolisme du jardin.
43. La matrice des cycles
Cycle
Principaux stocks
Principaux flux
Principales pertes
Infrastructure
Eau
Sol, mare, cuve, nappe
Pluie, infiltration, ET
Ruissellement, évaporation, drainage
Noues, mares, sols
Carbone
Bois, sol, biomasse
Photosynthèse, décomposition
Respiration, exportation
Forêt, sol, haies
Azote
Sol, biomasse, matière organique
Fixation, absorption, décomposition
Lessivage, émissions, exportation
Sol vivant, légumineuses
Phosphore
Sol, biomasse
Absorption, recyclage
Érosion, exportation
Sol, compost
Matière organique
Litière, compost, sol
Chute, compostage, décomposition
Récoltes, érosion, minéralisation
Compost, paillage
Biomasse
Végétation, animaux
Croissance, reproduction
Récolte, mortalité, décomposition
Haies, verger, forêt
44. Le bilan global
Un système agroécologique peut finalement être considéré comme une combinaison de bilans :
[ \Delta S_i = I_i – O_i ]
pour chaque ressource (i).
On peut donc suivre :
bilan hydrique ;
bilan carbone ;
bilan azoté ;
bilan phosphaté ;
bilan organique ;
bilan de biomasse.
L’intérêt n’est pas de rechercher une valeur parfaite.
Il est de détecter les dérives.
Par exemple :
stock de carbone ↓ année après année
peut signaler une dégradation.
phosphore ↑ fortement
peut signaler une accumulation.
matière organique ↓
peut signaler une extraction excessive.
eau disponible ↓
peut signaler une mauvaise adéquation entre production et ressources.
45. Le principe de conservation des ressources
Chaque cycle doit être conçu pour conserver les ressources suffisamment longtemps pour qu’elles puissent remplir plusieurs fonctions.
Une goutte d’eau peut :
arroser → infiltrer → alimenter une plante → être transpirée → retourner à l’atmosphère.
Une feuille peut :
ombrer → nourrir un insecte → tomber → nourrir le sol.
Une branche peut :
abriter → être broyée → protéger le sol → devenir matière organique.
Le système gagne alors en temps de résidence et en résilience.
47. Le jardin comme métabolisme territorial
Un jardin résilient peut être comparé à un organisme.
Il reçoit :
énergie ;
eau ;
carbone ;
minéraux ;
information.
Il transforme ces ressources.
Il produit :
nourriture ;
biomasse ;
services écologiques ;
chaleur ;
matière organique ;
déchets ;
exportations.
Il recycle une partie de ses propres produits.
Il rejette nécessairement une partie du flux.
Cette comparaison permet de comprendre que l’autonomie n’est pas l’absence de flux.
C’est la capacité à organiser intelligemment les flux entrants, internes et sortants.
48. La méthode complète Omakëya™ des cycles fermés
Phase 1 — Inventaire
Lister toutes les ressources entrant et sortant.
Phase 2 — Cartographie
Localiser les stocks et les flux.
Phase 3 — Quantification
Mesurer les volumes, masses et fréquences.
Phase 4 — Identification des pertes
Repérer les sorties inutiles.
Phase 5 — Hiérarchisation
Identifier les flux prioritaires.
Phase 6 — Ralentissement
Limiter les pertes rapides.
Phase 7 — Stockage
Créer les stocks utiles.
Phase 8 — Réutilisation
Utiliser directement les flux disponibles.
Phase 9 — Transformation
Convertir les résidus en ressources.
Phase 10 — Reconnexion
Relier les infrastructures entre elles.
Phase 11 — Redondance
Prévoir plusieurs chemins pour une même fonction.
Phase 12 — Simulation
Tester les années normales et extrêmes.
Phase 13 — Mesure
Comparer le modèle à la réalité.
Phase 14 — Correction
Adapter progressivement le système.
49. Le principe final
Les cycles fermés constituent donc le niveau où toutes les autonomies précédentes commencent à se rejoindre.
L’eau nourrit les plantes.
Les plantes produisent de la biomasse.
La biomasse nourrit les humains et les animaux.
Les résidus retournent au sol.
Le sol fournit des nutriments.
Les microorganismes transforment la matière.
Les pollinisateurs permettent la reproduction.
Les plantes reconstruisent la biomasse.
Le carbone circule.
L’azote circule.
Le phosphore circule.
L’eau circule.
La vie circule.
Le jardin devient ainsi moins dépendant d’une succession d’apports extérieurs.
Un système véritablement résilient ne cherche pas seulement à disposer de davantage de ressources.
Il cherche à faire circuler plus intelligemment les ressources dont il dispose déjà.
L’eau doit pouvoir entrer, ralentir, s’infiltrer, se stocker, être utilisée et repartir progressivement.
Le carbone doit pouvoir passer de l’atmosphère à la biomasse, puis au sol et revenir progressivement dans le cycle.
L’azote doit être capté, transformé, utilisé et recyclé en limitant les pertes.
Le phosphore doit être conservé et recyclé sans créer d’accumulation excessive.
La matière organique doit revenir au sol lorsque sa fonction le justifie.
La biomasse doit être utilisée selon une hiérarchie permettant de conserver sa valeur le plus longtemps possible.
Les cycles ne doivent donc pas être considérés comme de simples phénomènes naturels.
Ils deviennent des objets de conception.
Le jardin, le verger ou la ferme deviennent des architectures de circulation.
La Vision Omakëya™ peut alors poser une règle fondamentale :
« Ne cherchez pas à apporter toujours davantage de ressources au système. Cherchez d’abord à comprendre pourquoi celles qu’il possède déjà en sortent trop rapidement. »
C’est toute la différence entre un système qui consomme des ressources et un système qui les fait circuler.
L’autonomie ne naît pas de l’accumulation.
Elle naît de la circulation maîtrisée.
Et plus les cycles de l’eau, du carbone, de l’azote, du phosphore, de la matière organique et de la biomasse sont reliés entre eux, plus le jardin devient capable de fonctionner comme un écosystème productif, régénératif et résilient.
La prochaine étape logique consiste alors à passer des cycles aux boucles de régénération : comment un système ne se contente pas de recycler ses ressources, mais augmente progressivement sa fertilité, sa biodiversité, sa capacité hydrique, sa biomasse et sa résilience au fil du temps.
L’autonomie biologique constitue l’une des dimensions les plus profondes de la Vision Omakëya™.
Après avoir étudié l’autonomie hydrique, l’autonomie énergétique et l’autonomie alimentaire, il faut maintenant s’intéresser à une question fondamentale :
qui fait fonctionner biologiquement le système ?
Un jardin peut disposer d’eau, d’énergie, de bonnes terres, de nombreuses cultures et d’infrastructures performantes.
Mais si la fertilité diminue, si les organismes du sol disparaissent, si les pollinisateurs manquent, si les chaînes trophiques sont simplifiées ou si les auxiliaires sont absents, le système devient progressivement dépendant d’apports extérieurs.
L’autonomie biologique consiste précisément à conserver la capacité du système à :
produire sa fertilité ;
recycler sa matière organique ;
maintenir des communautés microbiennes fonctionnelles ;
favoriser les organismes auxiliaires ;
assurer la pollinisation ;
renouveler ses populations ;
décomposer les matières mortes ;
reconstruire sa biomasse ;
maintenir des réseaux trophiques ;
résister et récupérer après les perturbations.
Il ne s’agit donc pas de rechercher un système totalement fermé.
Il s’agit de réduire les dépendances biologiques critiques.
1. Qu’est-ce que l’autonomie biologique ?
Un écosystème autonome biologiquement est capable de maintenir une partie importante de ses fonctions grâce à ses propres processus.
plantes → herbivores → prédateurs → décomposeurs → sol
L’ensemble forme un réseau de boucles.
L’autonomie biologique apparaît lorsque ces boucles sont suffisamment actives, diversifiées et redondantes pour maintenir le fonctionnement du système.
Elle repose notamment sur :
la fertilité ;
la matière organique ;
la vie du sol ;
la diversité végétale ;
les auxiliaires ;
les pollinisateurs ;
les décomposeurs ;
les réseaux trophiques ;
la reproduction ;
la régénération.
2. La fertilité comme fonction biologique
La fertilité est souvent réduite à une liste de concentrations chimiques :
azote ;
phosphore ;
potassium ;
calcium ;
magnésium ;
soufre ;
oligoéléments.
Ces éléments sont évidemment indispensables.
Mais une plante ne vit pas dans une solution minérale.
Elle vit dans un système physique, chimique et biologique.
La fertilité dépend donc simultanément :
de la disponibilité des nutriments ;
de la structure du sol ;
de l’eau ;
de l’aération ;
du pH ;
de la matière organique ;
des microorganismes ;
des racines ;
des champignons ;
de la capacité d’échange cationique ;
de la température ;
du fonctionnement hydrologique.
La fertilité est donc une propriété émergente du système sol-plante-microorganismes.
3. Fertilité et flux
Il faut distinguer le stock du flux.
Un sol peut contenir beaucoup de nutriments sans que ceux-ci soient nécessairement accessibles aux plantes.
Inversement, un système biologiquement actif peut mobiliser progressivement certains éléments.
