L'eau, source de santé de la ville et du vivant
Florence Lecorvaisier
Comment préserver et valoriser la ressource en eau dans un quartier pour le rendre résilient, agir sur le confort thermique et sensoriel, et répondre aux besoins et bien-être de l’ensemble du vivant ? Clefs de réponse pour une meilleure considération de cette ressource vitale, de son cycle et ses bienfaits, vers l’amélioration constante de la santé, des enjeux sociaux et environnementaux.
Comme le décrit l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), l’eau potable n’est « pas seulement une condition préalable à la santé, elle contribue également aux moyens de subsistance et à la dignité, et à créer des communautés résilientes vivant dans des environnements sains. »
Les risques sanitaires liés à l’eau sont multiples, dont le plus perceptible, l’accès à l’eau potable, relatif entre autres à la bonne qualité des eaux souterraines et des eaux de surfaces, et à un système d’approvisionnement et d’assainissement sûr et efficace. Ils incluent également les risques d’inondation (premier risque naturel en France), l’épuisement des nappes et des eaux de surfaces, le risque croissant de forte sécheresse, une contamination chimique des eaux souterraines et des surfaces, etc.
En France, en octobre 2023, 83 départements avaient toujours besoin de prendre des arrêtés de restriction des usages de l'eau, selon le site Propluvia. Dans le même temps, le BRGM a montré que 66 % des nappes se situaient à des niveaux en-dessous des normales mensuelles. Aussi, en septembre dernier, une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances, montrait que la sixième limite planétaire de l'eau douce était désormais franchie.
Ce dérèglement et cet épuisement de ce bien commun sont en grande partie dus à l’aménagement du territoire et l’urbanisation croissante, qui artificialisent de nouvelles terres et modifient le cycle de l’eau. Il est donc important, dans le cadre d’un projet d’aménagement, de se poser la question de comment régénérer le cycle de l’eau dans un quartier pour agir aussi sur le climat et l’ensemble du vivant.
Au sujet de la ressource en eau, l’outil ISadOrA (Intégration de la Santé dans les Opérations d’Aménagement) rédigé en 2020, structuré autour de 15 clefs opérationnelles (basées sur les déterminants de santé), identifie comme objectif de « favoriser une récupération de l’eau de pluie et une gestion des eaux pluviales en surface, par la mise en place de techniques alternatives, permettant une diversité des fonctions dont la gestion du risque d’inondation ». Une gestion alternative des eaux pluviales génère de nombreux co-bénéfices et contribue à d’autres clés opérationnelles favorables à la santé, telles que : la réduction du risque d’ilot de chaleur urbain, la construction d’une identité du quartier autour des cinq sens et la préservation et la valorisation des espaces verts, de la biodiversité et de l’agriculture urbaine.
Limiter l’imperméabilisation pour favoriser l’infiltration au plus près de la source
Une importante imperméabilisation du sol aggrave le phénomène de ruissellement et peut poser des problèmes de saturation des réseaux et de qualité du milieu et des zones d’usages sensibles. Aussi, elle empêche le retour aux nappes de l’eau de pluie qui tombe.
Cet enjeu s’étudie dès la phase de conception d’un projet afin de prévoir la gestion des eaux pluviales au plus près de là où elles tombent en favorisant l’infiltration de l’eau et en considérant l’eau pluviale comme une ressource pour l’alimentation des espaces verts.
Afin de favoriser l’infiltration des eaux pluviales et l’évapotranspiration du sol, l’ensemble des surfaces non bâties d’un projet de quartier doit être végétalisé et les surfaces de pleine terre maximisées. L’objectif est de limiter au maximum le taux d’imperméabilisation de la parcelle via notamment la végétalisation des terrasses, la mise en œuvre de revêtements poreux et perméables adaptés aux usages (notamment pour les cheminements et les nappes de stationnement).
Par ailleurs, les pluies courantes peuvent être valorisées et absorbées, y compris dans des contextes urbains denses, et doivent être gérées à la source, sans mobilisation du réseau d’assainissement. Ces pluies correspondent à une lame d’eau journalière définie selon les zones géographiques. Le traitement de cette préoccupation sur la parcelle se fera à différents niveaux :
- Végétalisation de l’ensemble des toitures qui n’ont pas vocation à être aménagées en terrasse occupée ;
- Favorisation de toitures végétalisées horizontales intensives (30cm) ;
- Maximisation des surfaces de pleine terre, ou à défaut de jardin sur dalles (50cm au minimum), etc.
Gérer les pluies par des ouvrages à ciel ouvert fondés sur la nature
Dans l’objectif de limiter au maximum les rejets de l’ensemble des eaux pluviales aux réseaux, ces dernières doivent être gérées à la parcelle, dans la mesure du possible, selon la qualité des sols, grâce à des ouvrages de rétention à ciel ouvert : noues, jardin de pluie, bassin paysager, tranchée drainante, etc.
Les eaux de ruissellement et celles provenant des toitures et non directement infiltrées sont conduites vers ces espaces qui permettent une phytoépuration de ces eaux, une infiltration lente et un rejet différé au réseau si nécessaire. Ces espaces doivent être conçus comme partie intégrante du paysage et de manière esthétique, facile d’entretien. Par retour d’expérience, leur conception nécessite un travail collaboratif entre le paysagiste, le VRD et le bureau d’étude Environnement, afin de proposer une gestion à la parcelle des pluies, respectant les exigences réglementaires (prise en compte de l’occurrence de la pluie dimensionnante).
En conséquence, l’aménagement de ces espaces contribue au renforcement de la trame verte et bleue, limitent les risques d’inondation et participe à la protection de la ressource en favorisant l’infiltration. En améliorant la rétention des matières en suspension et des micropolluants associés comme les métaux lourds ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), ces solutions visent à préserver la qualité des milieux récepteurs et de ses usages associés (consommation, baignade, etc.).
Améliorer les conditions thermiques grâce au triptyque eau-climat-végétation
La lutte contre les ICU est plus que jamais d’actualité. Les risques sanitaires qu’ils engendrent sont la dégradation des conditions de confort thermique et de la qualité de l’air extérieur et intérieur, et l’aggravation des risques sanitaires liés aux vagues de chaleur, notamment sur les températures nocturnes.
Comme l’identifie le guide ISadOrA dans la clé opérationnelle 14, il existe deux leviers d’actions principaux pour lutter contre l’ICU :
- La conception bioclimatique des bâtiments et des espaces extérieurs est la démarche centrale pour baisser la température ambiante lors des périodes chaudes, surtout sur les espaces de stagnation et les cheminements
- La proposition de lieux de rafraîchissement accessibles, surtout pour des équipements et établissements sensibles, à la fois du point de vue de leur conception interne et de leur environnement urbain.
La présence de l’eau et de la végétation, alliée à une conception bioclimatique du quartier, favorise le rafraîchissement en milieu urbain par l’ombrage des espaces en particulier à la mi-saison et l’été, et le phénomène de l’évapotranspiration, qui contribue à la santé et au bien-être des habitants.
Des solutions vertes pour réduire l’effet d’ICU, fondées sur le végétal et la présence de l’eau :
L’évapotranspiration correspond à l’émission de vapeur d’eau dans l’atmosphère depuis le sol et la surface des végétaux : la transpiration des plantes est un processus biologique et mécanique, par lequel les végétaux perdent de l’eau. Le végétal absorbe le rayonnement solaire et infrarouge incident et utilise l’énergie pour la photosynthèse et évapore l’eau qu’il contient. Le processus d’évaporation génère ainsi un abaissement de la température locale et une augmentation de l’humidité relative de l’air, ce qui peut permettre de faire baisser la température ressentie.
La végétation peut se présenter sous différents types d’aménagements tels qu’une plantation ponctuelle d’arbres, des parcs, des jardins. Le taux de rafraichissement est lié à la densité de la végétation. Une végétation dense augmente le taux d’humidité. Ses différentes strates ont des effets complémentaires bénéfiques. Par exemple, selon l’outil Adaptaville, un arbre feuillu mature contribue au rafraichissement de manière équivalente à 237 kWh de consommation annuelle en climatisation, soit environ quatre ventilateurs.
Il est donc essentiel d’assurer une bonne irrigation de la végétation présente sur le site, indispensable pour sa durée de vie, par un système d’irrigation adapté. La végétation et les arbres peuvent notamment contribuer à la gestion alternative des eaux pluviales, en les accueillant et les diffusant par évapotranspiration.
Concevoir des ilots de fraicheur refuges, avec l’eau comme facteur d’identité
Selon l’Agence Parisienne du Climat, les îlots de fraîcheur sont des lieux d’accueil, de halte et/ou de repos ouverts au public et qui sont source de rafraîchissement comparé à leur environnement proche en période chaude ou caniculaire. Ils doivent donc non seulement présenter des conditions de rafraichissement, mais également être « accueillants » pour inciter les usagers à y rester.
Dans un premier temps, la présence de bassins, de rivières ou de plans d’eau dans un quartier permet également de réduire la température de l’air, car la presque totalité des rayonnements solaires (et de leur énergie) est absorbée par la surface d’eau. Sa température peut être de plusieurs degrés inférieurs à celle de l’environnement bâti environnant, et ainsi contribuer à refroidir l’air ambiant. Pour exemple, une étude de cas a montré qu’un plan d’eau montant jusqu’à 34 °C au pic lors d’une journée chaude (Tmax : 39 °C), évacue largement et rapidement la chaleur en cours la nuit (19 °C), contrairement aux surfaces minérales aux alentours.
Ensuite, la présence de ces espaces bleus permet de développer l’identité du quartier et une pédagogie autour de la ressource en eau. Il s’agit des fonctions de développement des capacités, et de restauration psychologique et de bien-être des espaces verts, identifiées par le guide ISadOrA (Clef 12 Espaces verts). Le contact sensoriel avec l’eau permet une forme de reconnexion avec la nature, et engendre des bénéfices en termes de bien-être et de qualité de vie (Cleary et al., 2017). Les aménagements de gestion des eaux pluviales peuvent être également pensés comme des lieux de ressourcement au bord de l’eau, favorables à l’activité physique, à la stimulation de l’imaginaire et de la créativité (De Bell et al., 2017 ; Gascon et al., 2017). Le guide ISadOrA (Clef 15 Gestion des eaux pluviales) préconise d’associer les chemins de l’eau à des chemins piétonniers, pour concevoir des « parcours de fraicheur ».
Les « solutions grises » basées sur l’eau peuvent également contribuer à construire des ilots de fraicheur, avec des fontaines et des jets d’eau. Ils offrent un rafraichissement local et des éléments de loisirs. L’effet de rafraichissement dépend notamment du type de dispositif mis en place : pour exemple, les jeux d’eau et fontaines avec mise en mouvement de l’eau ont des effets de refroidissement plus importants, et un système de gouttelettes fines efficace. Les jeux d’eau par aspersion et non par brumisation (afin d’éviter tout risque lié à la légionellose) peuvent être installés pour un arrosage des usagers.
Il est aussi intéressant de proposer des fontaines d’eau potable pour permettre l’hydratation des usagers du quartier, permettant le remplissage de bouteilles d'eau.
Économiser la ressource en eau pour une résilience climatique
Au-delà de reconduire au maximum les eaux propres vers les nappes phréatiques, l’enjeu lié à cette ressource est d’économiser le plus possible la ressource en eau potable, nécessaire à la vie humaine, dans les bâtiments et sur les espaces extérieurs.
La première mesure à mettre en œuvre est de limiter les consommations quotidiennes dans les bâtiments et pour les espaces verts. Il est à noter qu’un individu consomme en moyenne 100 à 150 litres d’eau potable par jour, soit 55 m3 par an, dont 70 litres d’eau pour les douches (soit 45 à 70 % des consommations). Il s’agit donc d’un gros poste de consommation qu’il faut limiter au maximum et valoriser.
Il existe aujourd’hui des systèmes hydro-économes simples à mettre en place et peu coûteux, voire des détecteurs de fuite (réducteurs de débit sur les robinets, des chasses d’eau à double touche ou encore des pommeaux hydro-économes). En complément, une attention particulière doit être portée sur la sélection des végétaux (plantes méditerranéennes ou locales, faciles d’entretien, et peu d’arrosage). L’utilisation du paillage et les systèmes de goutte à goutte et de programmation sont de bons moyens pour limiter les besoins en arrosage.
En second point, la récupération et la réutilisation des eaux pluviales et des eaux grises est un vecteur important pour l’économie de cette ressource. Seulement 1 % des eaux usées est recyclé en France, contre 90 % en Israël, 14 % en Espagne et 8 % en Italie. Le Plan Eau 2023 et les annonces gouvernementales de l'été 2023 (décret 2023-835 du 29 août) confirment une volonté d'accélérer l'utilisation des eaux usées. L’objectif est d’atteindre 10 % de réutilisation en 2030.
Concernant la réutilisation des eaux usées, selon les retours d’expérience à ce stade, un système récupérant jusqu’à 3 m3 d’eau/jour, permet de couvrir environ 35 % des besoins en arrosage pour un cœur d’ilot de 1 400-1 500 m². Enfin, les eaux pluviales récupérées des toitures non accessibles peuvent être réutilisées a minima pour l’arrosage raisonné des espaces verts et le nettoyage des espaces communs, sans difficulté.
Encourager le lien social au service de et grâce à la ressource en eau
Le guide ISadOrA identifie une fonction environnementale des espaces verts (Clef 12 Espaces verts) : « Outre les services rendus par les différents types d’espaces verts sur la santé, […] d’autres services sont également à prendre en compte pour respecter le principe d’une approche globale du potentiel santé de ces espaces ». Ils assurent « un service de soutien et régulation » (préservation de la biodiversité et des écosystèmes, régulation du cycle de l’eau) et un service d’approvisionnement alimentaire. Nous voyons ici que la ressource en eau est un soutien essentiel pour concevoir un urbanisme favorable à la santé, au-delà du simple approvisionnement en eau potable. Elle permet également de préserver et mettre en valeur la biodiversité (telle que la préservation des trames humides) et d’accueillir une forme d’agriculture urbaine.
Les espaces bleus, les éléments de sensibilisation à la biodiversité et les zones d’agriculture urbaines peuvent être conçus comme des espaces de rencontre, de ressourcement et un soutien à la sociabilité, pour les habitants, comprenant du mobilier urbain adapté (repas avec les produits cultivés, grainothèque, bibliothèque dédiée au jardinage, etc.).
Les différents espaces, tels que l’agriculture urbaine, doivent aussi être réfléchis en fonction des conditions hydrologiques et thermiques des espaces extérieurs. Ils doivent être localisés en cohérence avec les besoins en eau. Les réutilisations des eaux pluviales et des eaux usées propres favorisent une mise en œuvre écologique de ces espaces.
En conclusion, la préservation de la ressource en eau contribue de manière très forte à la résilience d’un territoire. Pour améliorer cette résilience face aux risques de sécheresse, d’érosion, de canicules, d’inondations, de fertilité, d’effondrement de la biodiversité, etc., l’action de l’urbanisme est de régénérer le cycle de l’eau à chaque échelle : d’une part de « ralentir, répartir et infiltrer les eaux de pluie et de ruissellement », et d’autre part de « densifier la végétation multifonctionnelle, cultivée ou non », à l’échelle d’un quartier, d’un macro-lot, ou d’un bâtiment.
La ressource en eau doit permettre « l’amélioration constante d’un ensemble de facteurs environnementaux et sociaux par une approche et un ensemble de mise en œuvre appropriées » (site de l’association « Pour une Hydrologie Régénérative »). Par cette action, l’aménagement urbain peut agir sur les trois composantes de la santé, physique, mentale et sociale.
Un article signé Florence Lecorvaisier, cheffe de projet, Terao
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