Génie écologique

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Le génie écologique est une approche et un corpus de techniques qui associent les disciplines d'ingénierie traditionnelle (dont sciences de l'ingénieur) et de l'écologie scientifique, de manière à utiliser au mieux les capacités de résilience écologique des écosystèmes, et certaines capacités du végétal et de la faune à façonner et stabiliser ou épurer certains éléments du paysage (sols, pentes, berge, lisières, écotones, zones humides, etc).

Le génie écologique permet de réaliser des aménagements (urbains, hydrauliques, agricoles …) en s'appuyant sur des processus naturels (à l'œuvre dans les écosystèmes) plutôt qu'en faisant appel aux techniques lourdes et parfois plus couteuses du génie civil (béton, palplanche, imperméabilisation, terrassement, bassins des stockage étanches…).
Ce faisant, le génie écologique contribue indirectement ou directement à préserver et développer la biodiversité, notamment par des actions de renaturation (restauration de milieux naturels dégradés).
Il peut aussi contribuer à optimiser les services écosystémiques (services fournis par la nature), voire les recréer ou intégrer dans un environnement bâti (ex : zones humides et jardins naturels reconstitués, ayant notamment comme vocation le lagunage naturel, mais aussi l'accueil d'une faune et flore sauvage dans un écoquartier, une ville, un parc urbain, etc.).

Le génie écologique cherche aussi à préserver et développer la biodiversité existante (espèces locales) ou l'écopotentialité du site, par des actions adaptées (ensemble études-travaux-gestion-communication) sur des écosystèmes ciblés.

Métier émergent[modifier | modifier le code]

Le génie écologique correspond aussi à un nouveau corps de métier, autour de l'ingénieur écologue (ou ingénieur Environnement) [1],[2] et des métiers d'entretien de la nature ou de renaturation (ex : cantonnier de rivière, technicien de rivière…).
Les principes de cette activité sont basés, au sens large (pour le CNRS), sur l'application des principes de l'écologie à la gestion de l'environnement [3] ; « L’ingénierie écologique est l’utilisation, le plus souvent in situ, parfois en conditions contrôlées, de populations, de communautés ou d’écosystèmes dans le but de modifier une ou plusieurs dynamiques biotiques ou physico-chimiques de l’environnement dans un sens réputé favorable à la société et compatible avec le maintien des équilibres écologiques et du potentiel adaptatif de l'environnement »[4].

Historique[modifier | modifier le code]

Le génie écologique découle d'une approche antérieure dite « génie végétal ». Elle l'englobe même car le génie écologique est susceptible d'utiliser tous les processus vivants impliquant la flore, la faune, ainsi que les processus pédologiques, biogéochimiques, etc. pour mettre en place des aménagements (urbains, agricoles, hydrauliques, sylvicoles, etc.) intégrés à l'environnement là où l'on utilisait antérieurement plus volontiers le béton, les palplanches et le génie civil.

Le génie végétal s'inspire de pratiques anciennes, fruit d’observations ancestrales, s'appuyant sur des végétaux vivants pour enclore (bocage) ou stabiliser des berges sans pénaliser les milieux aquatiques. Léonard de Vinci écrivait : « Les racines des saules empêchent l’effondrement des talus des canaux et les branches de saules, qui sont placés sur la berge et ensuite coupées, deviennent chaque année denses et ainsi on obtient une berge vivante d’un seul tenant » ; Longtemps, boudées au profit de systèmes de protection lourds faisant appel au génie civil, les techniques végétales parfois baptisées bio-ingénierie, génie biologique ou génie végétal, puisent leur source dans des pratiques très anciennes et des observations ancestrales.

Ces aménagements sont des milieux vivants doués d'une certaine capacité d'auto-entretient et de résilience, mais qui nécessitent parfois une gestion régulière. ex. : berges de canal végétalisées devant être périodiquement faucardées ou épisodiquement taillées pour conserver leur rectitude). L'ingénieur écologogue promeut généralement une gestion écologique et donc différentiée.

En tant que telle, la notion de génie écologique a été lancée en France par Philippe Lagauterie[5] dans les années 1980, mais est encore émergente au début des années 1990[6]. En France, le CNRS dispose d'un "programme interdisciplinaire « Ingénierie écologique » (IngECOTech - Ingénierie écologique) - CNRS"[4]. Ce programme fait suite à la démarche initiée en 1995 par le Ministère de l'environnement (via un, appel à projets intitulé « Recréer la nature ». Il a été ensuite des réflexions du Comité Ingénierie des systèmes écologiques de l'Action concertée incitative du Ministère de la recherche (« Écologie quantitative »), et de diverses initiatives.

Principes et techniques[modifier | modifier le code]

Le génie écologique tire parti de la capacité de résilience écologique des écosystèmes, en diminuant très fortement les prélèvements sur les ressources naturelles, ainsi que l'empreinte écologique et énergétique des aménagements ainsi conçus. Récemment, avec le concept de murs végétaux, ou de quinzième cible HQE, elle tend à intéresser les architectes et architectes d'intérieur, et non plus seulement les aménageurs de routes ou de berges.

Il peut aussi s'agir de proposer des solutions simples d'aménagements ou infrastructures s'inspirant de la nature (« Ecosystem-based management »), avec par exemple :

  • l'utilisation de matériaux écocompatibles et l'intégration d'une offre en micro-habitats. Ceci peut se faire sous l'eau ou en zone intertidale, par exemple avec intégration des principes du récif artificiel dans un port, une digue ou d'autres dispositifs de protection côtière [7], et/ou en y intégrant des espèces filtrantes (moules, huîtres). Contrairement à ce qu'on pourrait intuitivement penser, un lit de moules peut contribuer à améliorer l'offre en plancton bien qu'il s'en nourrisse. Il épure l'eau (des métaux par exemple, qui sont en partie stockée dans la coquille de la moule), il filtre l'eau[8], mais surtout, il libère une telle quantité de nutriments bioassimilables que, selon les modèles produits à partir de mesures faites in situ, il produit in fine plus de plancton qu'il n'en consomme[9].
    Par ailleurs, un lit de moule peut aussi stabiliser des vasières (testé en mer de Wadden sur des vasières intertidales[10]).
  • des dispositifs de type écoducs associés à des dispositifs de canalisation de la faune (talus, haies, fossés…) pour diminuer les phénomènes de mortalité par collision avec les véhicules[11].

Évaluation[modifier | modifier le code]

Elle se fait sur la base du suivi d'indicateurs et de bioindicateurs qui varient selon le contexte biogéographique, la surface du site et l'objectif des opérations de renaturation ou de restauration (mesure compensatoire, conservatoire, etc.).

Les écologues se basent surtout sur quelques espèces jugées bioindicatrices[12] pour évaluer et, le cas échéant, corriger les opérations de génie écologique.

Métiers et début de normalisation[modifier | modifier le code]

En octobre 2012, l'Afnor a publié une première norme (NF X10-900) française sur les projets de génie écologique appliqué aux zones humides et aux cours d’eau, portant sur la méthodologie de conduite de projets appliqués à ces zones[13]. Elle vise à professionnaliser « une nouvelle filière en proposant des solutions concrètes et pragmatiques adaptables à tout projet de génie écologique »[14]. Elle vise à clarifier le rôle et la coordination des intervenants, les étapes aval du projet, la réalisation (en se posant « les bonnes questions au bon moment »). Elle définit les méthodes d'interventions sur ces habitats naturels et les écosystèmes associés, de la décision de lancer un projet, à l'évaluation par le suivi à long terme des habitats[14]. Cette norme décrit les études, la maîtrise d'œuvre, les opérations de gestion restauratoire et propose un métier de « coordinateur Biodiversité »[14].

Exemples[modifier | modifier le code]

La plantation de végétaux avec de vastes systèmes racinaires est utilisée par les aménageurs pour la restauration durable de sols dégradés, la stabilisation de pentes, de berges, de dunes ou les littoraux.

Les herbivores tels que les équins, ovins ou bovins, ou encore le castor ou l'élan peuvent être utilisés pour la gestion restauratoire, respectivement de milieux ouverts prairials ou humides.

Les bactéries peuvent être utilisées dans les procédés de dépollution, notamment pour traiter les exhaures de mines avec des métaux lourds (bactéries chimiolithotrophes) ou les marées noires (bactéries organotrophes).

Notes[modifier | modifier le code]

  1. ONISEP, Le métier d'ingénieur en Environnement
  2. APEC Annuaire des métiers cadres
  3. CNRS, L'ingénierie écologique,
  4. a et b CNRS, IngECOTech - Ingénierie écologique, consulté 2012-05-31
  5. Ecologue, et DIREN (Directeur régional de l'Environnement) dans plusieurs régions françaises, fondateur de l'Association française des ingénieurs écologues (AFIE)
  6. Blandin P (1991) L’émergence du génie écologique : conséquences pour la recherche et la formation, Bulletin d’écologie, 22, 2, 289-291.
  7. Bas W. Borsje, Bregje K. van Wesenbeeck, Frank Dekker, Peter Paalvast, Tjeerd J. Bouma, Marieke M. van Katwijk, Mindert B. de Vries, « How ecological engineering can serve in coastal protection » (Review Article) ; Ecological Engineering, Volume 37, Issue 2, February 2011, Pages 113-122 (résumé)
  8. H. Asmus, R. Asmus, Food Web of Intertidal Mussel and Oyster Beds ; Trophic Relationships of Coastal and Estuarine Ecosystems ; Treatise on Estuarine and Coastal Science Volume 6, Pages 287–304 6.13 (résumé)
  9. Ragnhild M. Asmus, Harald Asmus, Mussel beds: limiting or promoting phytoplankton? ; Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Volume 148, Issue 2, 13 June 1991, Pages 215-232 (Résumé)
  10. B. van Leeuwen, D.C.M. Augustijn, B.K. van Wesenbeeck, S.J.M.H. Hulscher, M.B. de Vries, Modeling the influence of a young mussel bed on fine sediment dynamics on an intertidal flat in the Wadden Sea ; Ecological Engineering, Volume 36, Issue 2, February 2010, Pages 145-153 ; Résumé
  11. Neutraliser les pièges mortels pour la faune sauvage, Conseil général de l'Isère, Plaquette illustrée, 34 pages
  12. "Quels indicateurs pour la gestion de la biodiversité ?" Cahier de l'IFB, octobre 2007 : "Quels indicateurs pour la gestion de la biodiversité ?"
  13. Environnement Magazine ; [1]
  14. a, b et c Norme NF X10-900 « Génie écologique - Méthodologie de conduite de projet appliqué à la préservation et au développement des habitats naturels - Zones humides et cours d'eau » (sur le site de l'Afnor)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Génie écologique[modifier | modifier le code]

  • Raphaël Larrère, « Quand l’écologie, science d’observation, devient science de l’action. Remarques sur le génie écologique », in Les biodiversités. Objets, théories, pratiques, (CNRS éditions, 2005).
  • Entreprises et biodiversité ; Exemples de bonnes pratiques ; Guide technique du MEDEF, janvier 2010 (PDF, 273 pages), avec la contribution de la Fédération des Conservatoires d'Espaces Naturels (FCEN).
  • Méthodes de construction du génie biologique; 2004, Ed : Office fédéral de l'environnement OFEV ; N°DIV-7522-F, PDF

Génie végétal[modifier | modifier le code]

  • Lachat, B. 1994. "Guide de protection des berges de cours d'eau en techniques végétales" [2]. Ministère de l'Environnement. Paris. DIREN Rhône-Alpes. 143 p.