RACHNA BHOONAH
Chercheuse sur les échanges végétal-atmosphère
Il fut un temps où le développement était synonyme de construction en béton ou bitume, aux dépens des espaces verts. Mais aujourd’hui, subissant les conséquences de ces choix, telles que des inondations, ilots de chaleur, destruction de la biodiversité et impact sur la santé mentale des habitants, plusieurs élus, ainsi que le Programme des Nations Unies pour l’Environnement, veulent réintroduire la végétalisation dans les milieux urbains. Certaines villes ont été construites avec un effort de préservation des espaces verts, mais d’autres doivent maintenant redonner la place qu’a été retirée à la biodiversité. Des travaux d’aménagement ont été lancés dans des grandes villes dans le monde entier, comme Paris, Kuala Lumpur, ou encore Xalapa au Méxique.
Les espaces verts en ville existent sous plusieurs formes. On trouve notamment des parcs, des forêts contigües, les bordures de rues ou de rivières, des jardins publics ou privés et des murs ou toitures végétalisées. Ces végétaux peuvent être sous forme d’arbres, d’arbrisseaux, d’arbustes, de buissons, d’herbe ou de petites plantes en réseau. Ces derniers ont de nombreux bienfaits, notamment dans des contextes urbains, afin de préserver l’équilibre et la qualité du sol, des eaux et de l’air.
Régulation de la température
Les arbres en ville permettent de créer des espaces protégés du soleil, notamment pendant les périodes caniculaires. Ceux-ci contribuent à réduire la température dans les villes : il fait en moyenne 4°C de moins sous les couverts végétaux. Les surfaces végétalisées, quant à elles, introduisent une surface supplémentaire d’isolation par l’extérieur, composée de la couche de plante et celle de son substrat (mélange de matières minérales et organiques). Il y a ainsi moins d’échange de chaleur entre l’intérieur du bâtiment et l’extérieur. Ceci résulte en un meilleur confort pour les occupants et une baisse de besoin de chauffage ou de refroidissement : on a des températures plus élevées en intérieur l’hiver, et moins élevées en été, la différence étant entre 5 et 10°C.
Ayant un effet d’inertie en plus, les surfaces végétalisées génèrent une hausse dans le déphasage entre les températures intérieures et extérieures : il fait toujours frais à l’intérieur après une nuit fraîche, même si la température extérieure augmente au cours de la journée, dû au temps nécessaire pour que la couche substrat-plante se réchauffe. De manière plus indirecte, les plantes absorbent plus de CO2 qu’elles n’en émettent. Ainsi, elles permettent de réduire la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, contribuant à limiter le réchauffement climatique. Un autre effet indirect des plantes sur la température est lié à leur évapotranspiration.
Rétention d’eau, pluie et érosion du sol
Les plantes, comme tous les êtres vivants, ont besoin d’eau pour vivre. À travers leurs stomates (pores dans les feuilles), elles transpirent, et l’eau s’évapore avant de retourner dans l’atmosphère. Ce phénomène s’appelle l’évapotranspiration. Il est essentiel pour le bon fonctionnement du végétal en permettant le transport des minéraux et de la sève, de la racine jusqu’à la feuille. Un grand arbre (ex. chêne, bouleau ou hêtre) peut évapotranspirer de 75 à 1000 litres d’eau par jour. Ceci équivaudrait, pour une profondeur de 2 mètres, à une piscine de 10 mètres de largeur par 50 mètres de longueur ! Selon des études menées en Guyane, un hectare de forêt tropicale humide rejetterait 1.5 mètre de pluie. Dans un contexte où l’eau, essentielle à la vie, devient rare par épisodes, et les températures ne font qu’augmenter en ville, la végétation permet de réguler le cycle de l’eau et fournir une climatisation naturelle. Mais elle peut aussi aider à réduire les risques d’inondation en contraste à des surfaces bétonnées, en permettant d’absorber plus d’eau par les racines, mais aussi dans la terre. Une solution contre des épisodes de flash-flood serait ainsi d’introduire plus de végétaux qui absorberaient mieux l’excédent d’eau que le bitume ou le béton.
Biodiversité
Qui parle de végétal, parle aussi d’écosystème et de milieu de vie d’organismes de tailles différentes. La biodiversité est un terme utilisé pour décrire le vivant sur terre : le milieu naturel avec toutes les formes de vie, telles que des plantes, animaux, champignons, bactéries etc… Un arbre seul est en soi une mégalopole, habitant des millions d’espèces (voir : Open Tree of Life). Dans un contexte où la diversité biologique est en déclin, de -69% en 2018 par rapport à 1979 selon le Living Planet Index, il devient crucial d’essayer de la protéger. Les espaces verts donnent lieu à la réintroduction de milliers d’espèces d’oiseaux, de mammifères, d’insectes et d’autres organismes parfois invisibles à l’œil nu, mais indispensables aux écosystèmes. Parmi elles, on trouve aussi des espèces travaillant pour nous, comme les abeilles et autres pollinisateurs, aujourd’hui menacées par les pesticides et l’artificialisation des sols.
Absorption de polluants
L’utilisation des plantes pour la décontamination du sol, de l’eau ou de l’air est appelé phytoremédiation. La végétalisation peut enlever certains polluants de l’air urbain : ex. composés organiques volatils (COV), ozone (O3), oxydes d’azote (NOx), particules (PM pour particulate matter), monoxyde de carbone (CO) et dioxyde de soufre (SO2). Ces substances, émises naturellement ou par des activités humaines, peuvent se déposer sur les surfaces végétalisées. Les polluants peuvent être absorbés : ils pénètrent le végétal majoritairement par les stomates ou l’épiderme et peuvent être dégradés (ex. par l’action des enzymes). Ils peuvent aussi être adsorbés, les molécules de polluants sont retenues sur la surface verte. La capacité d’absorption ou adsorption des plantes dépend notamment de leurs activités métaboliques et de la taille, forme et texture des feuilles.
Plusieurs études dans le monde, notamment en Asie, Amérique du Nord et en Europe, démontrent les effets positifs des plantes sur la qualité de l’air. Par exemple, 2000 m² d’herbe sur une toiture peut éliminer 4000 kg de PM. Les arbres en bordure de route, peuvent réduire le taux de polluants dans l’air de jusqu’à 7%. Les forêts contigües sont aussi efficaces (jusqu’à 16% de réduction d’O3), surtout si elles contiennent des conifères qui ont une surface foliaire importante. D’autres plantes dépolluantes incluent notamment le haricot et le maïs sur des terrains agricoles, et certaines plantes de jardin, comme le ficus.
Effets barrière contre les polluants
La végétation urbaine peut réduire l’exposition des populations aux polluants en limitant leur propagation – ayant ainsi un effet barrière entre la source de polluant et les humains. Certains polluants sont absorbés ou adsorbés, et d’autres piégés par des perturbations dans l’écoulement de l’air dues à la végétation. On observe, par exemple, une réduction allant de 32 à 61% de l’exposition aux PM sur les routes avec un alignement de haies au centre des deux sens de la circulation. Les grands espaces verts, tels que les parcs, permettent de créer une zone protégée de la pollution, à la fois due à l’effet barrière des plantes et à l’absence d’émission locale, même en cas de pics de pollution importants dans la ville. Un effet similaire est observé pour les forêts proches des routes, réduisant ainsi l’exposition au sein de l’espace vert, et du côté opposé aux sources de pollution.
Effets indirects
L’effet de la végétalisation urbaine sur la qualité de l’air peut aussi être plus indirect. Elle permet de réduire la température dans les zones urbaines, en particulier l’été. Cette baisse de température réduit la réactivité photochimique des substances, notamment l’ozone, et donc la formation de nouvelles substances toxiques. La végétalisation des surfaces du bâti permet aussi de mieux isoler l’intérieur, et de ce fait réduire les émissions de polluants liées à la production d’électricité utilisée pour la climatisation ou le chauffage.
Limites
L’absorption des polluants par les plantes n’est pas sans effets néfastes pour elles. Par exemple, l’ozone peut affecter leur développement, photosynthèse et senescence alors que d’autres substances toxiques peuvent occasionner des blessures foliaires. La végétalisation des villes peut, sous certaines conditions spécifiques, augmenter l’exposition aux polluants. Ceux qui sont émis sous le couvert végétal (par des véhicules, ou même des COV émis par les plantes) peuvent en effet y rester piégés. Une bonne stratégie de végétalisation, comprenant des mélanges de différentes espèces et de différentes tailles (grands et petits arbres, conifères et arbres à grandes feuilles, arbrisseaux et herbes), assez dense pour avoir un effet barrière, mais assez poreux afin de permettre l’écoulement de l’air, permettrait alors de réduire la pollution de manière plus efficace.
Il n’est malheureusement pas suffisant, que ce soit pour l’équilibre des espèces non-humaines, ou pour sa propre santé physique et mentale, d’aller passer ponctuellement du temps dans la nature, et retourner passer la majeure partie de son temps dans une grande ville polluée. De plus, l’artificialisation des sols ne fait qu’augmenter le problème d’inondation, dans un contexte climatique favorisant les pluies torrentielles, en particulier dans des pays tropicaux comme Maurice. Il est donc très important que les villes s’habillent en vert. Nous pouvons citer quelques projets de végétalisation à Telfair et Beau Plan, en espérant que d’autres suivront.
Toutefois, le vrai problème étant la pollution, il faut aussi trouver des moyens de réduire ces émissions au lieu de seulement tenter de les absorber par la suite (mieux vaut prévenir que guérir !). Pour cela, on réduirait le nombre de véhicules motorisés sur nos rues, on reposerait plus sur des sources d’énergies renouvelables et tenterait d’optimiser les procédés industriels, tout en tendant vers plus de sobriété dans des villes végétalisées.
