Génie écologique

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Le génie écologique regroupe un ensemble de techniques issues de l'ingénierie classique et de l'écologie scientifique et se définit par la finalité des actions menées, qui ont comme objectif de contribuer à la résilience de l'écosystème. L'association de l'ingénierie et de l'écologie vise à coopérer avec le vivant, à s'associer et à favoriser les processus naturels dans un but de création, de restauration ou de réhabilitation de fonctions assurées par les milieux naturels. Ainsi, le génie écologique ne se définit pas seulement à partir des techniques utilisées, « par le vivant », mais aussi par l'objectif visé par les travaux, « pour le vivant »[1],[2],[3].

Lors de la réalisation d'aménagements, le génie écologique s'appuie sur et joue avec les processus naturels à l'œuvre dans les écosystèmes à l'inverse du génie civil classique qui parfois doit lutter contre la dynamique des écosystèmes. Le génie écologique peut alors s'associer au génie civil et proposer des techniques alternatives en favorisant les capacités de résilience écologique des écosystèmes et en valorisant les facultés du vivant à façonner, stabiliser, épurer certains éléments du paysage : sols, pentes, berges, lisières, écotones, zones humides, etc. Ce faisant, le génie écologique contribue directement à préserver et développer la biodiversité et optimise les services écosystémiques, voire les recrée en les intégrant dans un aménagement.

Historique[modifier | modifier le code]

La notion de génie écologique est apparue dans les années 1980. Elle répond à de nouveaux enjeux qui apparaissent à la fin du XXe siècle et auxquels sont confrontées les sociétés humaines: érosion de la biodiversité, dérèglement climatique, dégradation des services écosystémiques... Le génie écologique sert alors à réparer l'écosystème lorsque celui-ci est trop dégradé pour pouvoir mettre en œuvre lui-même ses capacités de résilience[4].

Encore émergente au début des années 1990[5], la filière du génie écologique a été accompagnée en France dans son développement par la puissance publique dont voici trois jalons significatifs :

  • 1995 : appel à projets « Recréer la nature » » qui visait un rapprochement entre la recherche et les gestionnaires d'espaces naturels en exigeant la double dimension opérationnelle et scientifique ;[6]
  • 2009 : constitution du groupe de travail « filière génie écologique » porté par le Ministère de l'écologie qui a contribué à structurer la jeune filière ;
  • 2012 : lancement de la feuille de route « Ambition Ecotech » par le Comité Stratégique de Filière Éco-Industries[7] qui a confirmé l'Union Professionnelle du Génie Écologique dans son travail de fédération des acteurs professionnels[8].

Le monde de la recherche a également joué un rôle déterminant en apportant de meilleures connaissances sur le vivant et ses processus, une étape essentielle pour la mise en œuvre des projets d'ingénierie écologique. Depuis l'année 2010, le CNRS dispose ainsi d'un programme interdisciplinaire « Ingénierie écologique (IngECOTech) » auquel participe aussi l'Irstea[9].

La filière professionnelle du génie écologique s'est petit à petit structurée depuis le début du XXIe siècle autour d'un marché en croissance portée par la montée en puissance au sein de la société française des questions environnementales. Le marché a en particulier bénéficié de deux leviers de politique publique. Le premier est la Directive-cadre sur l'eau, datant de 2000, qui donne pour objectif aux États-membres de l'Union Européenne d'améliorer l'état des écosystèmes aquatiques. Cette directive-cadre a eu pour conséquence la mise en oeuvre d'importants travaux de réhabilitation écologiques des rivières et des zones humides portés par les collectivités territoriales. Le second fait suite à la construction de l'autoroute A65, premier ouvrage autoroutier post Grenelle de l'environnement, qui s'est vu imposer des mesures de compensation écologique ambitieuses. Cette jurisprudence a rendu effective une obligation de compenser les atteintes à la biodiversité et au fonctionnement de l'écosystème qui datait de plus de 30 ans avec la Loi du 10 juillet 1976[10] relative à la protection de la nature[11],[12],[13].

Nouveau métier[modifier | modifier le code]

Le génie écologique est un nouveau corps de métier qui se développe depuis la fin du XXe siècle. Il met en oeuvre les techniques de l'ingénierie écologique dont les principes de l’ingénierie écologique sont définis ainsi parle CNRS : « 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 »[9]. L'objectif du génie écologique est donc de contribuer par des actions adaptées à la résilience de l'écosystème et, par là, à favoriser la biodiversité.

Si le monde de la recherche joue un rôle important par l'apport de nouvelles connaissances fondamentales, les opérateurs de génie écologique s'inspirent aussi de pratiques anciennes et développent des innovations se basant sur l'observation des mécanismes du vivant. Ainsi, 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 »[14]. Ces aménagements sont des milieux vivants doués d'une capacité d'auto-entretient et de résilience, mais nécessitant parfois une gestion régulière. En effet, certains processus naturels sont aujourd'hui disparus et seules des interventions humaines peuvent pallier ce manque et empêcher la disparition de certains milieux, de certaines espèces[15].

Une activité transversale[modifier | modifier le code]

Les acteurs du génie écologique ont pour matériau de travail la biodiversité, ce sont des « artisans de la biodiversité ». Ils apportent leurs connaissances, leurs techniques et outils pour rebâtir des écosystèmes vivants. La mise en oeuvre de projets de génie écologique implique de nombreuses compétences ; de la concertation avec les acteurs économiques et sociaux au suivi écologique du projet en passant par sa conception et sa réalisation. Une opération classique débute par des activités de conseil et d’accompagnement stratégique, suivies par des étapes d’études diagnostiques, de définition des actions, des travaux, de suivi, de gestion et enfin de valorisation de la démarche par la communication. Ces activités impliquent naturalistes, conseillers en biodiversité, ouvriers et techniciens spécialisés autour du pivot qu'est l'ingénieur écologue.

Le génie écologique découle en partie d'une approche antérieure dite « génie végétal ». 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, peuvent parfois remplacer avantageusement les techniques classiques. Le génie écologique met en oeuvre ces techniques, car il utilise la flore, mais il va plus loin en considérant tous les processus vivants, impliquant la faune, les processus fongiques, bactériologiques, pédologiques ou encore biogéochimiques.

Mais au-delà de la simple action sur la biodiversité et de la protection du patrimoine naturel, le génie écologique vise à réconcilier économie et écologie. En effet, puisque son objectif est de favoriser la résilience de l'écosystème, le génie écologique doit tenir compte des activités humaines présentes, partie intégrante de l'écosystème. L’activité de la filière est donc au centre des interrelations entre humanité et biodiversité, et se développe en relation avec l’ensemble des filières économiques. L'activité de génie écologique consiste alors à accompagner les professionnels de l'aménagement, de l'agriculture et même de l'industrie, de l’immobilier et de l’urbanisme pour travailler à la compatibilité entre les activités humaines et les systèmes vivants[4].

Ainsi la réussite d'un projet de génie écologique se mesure à deux critères : par l’acceptation sociale et l'implication des riverains et usagers dans le projet et par une évaluation scientifique. Cette dernière se fait sur la base du suivi d'indicateurs, notamment de bioindicateurs, qui varient selon le contexte biogéographique, la surface du site et l'objectif des opérations. Les écologues se basent surtout sur quelques espèces jugées bioindicatrices[16] pour évaluer et, le cas échéant, corriger les opérations menées.

Début de normalisation[modifier | modifier le code]

En octobre 2012, après trois années d'échanges entre les acteurs de la filière portés par l'Union Professionnelle du Génie Écologique, l'Afnor a publié la norme française NF X10-900 sur la méthodologie des projets de génie écologique appliqués aux zones humides et aux cours d’eau[17] , [18]. Elle vise plus globalement à professionnaliser « une nouvelle filière en proposant des solutions concrètes et pragmatiques adaptables à tout projet de génie écologique »[19] en proposant un langage commun, clarifiant le rôle et la coordination des intervenants, définissant les étapes aval du projet et encadrant la réalisation pour se poser « 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 actions[19]. Cette norme décrit les études, la maîtrise d'œuvre, les opérations de gestion restauratoire et propose un métier de « coordinateur biodiversité »[19].

En 2016, une règle professionnelle N.C.4-R0, traitant spécifiquement des « Travaux de génie écologique », a été rédigée pour le secteur du paysage par les professionnels du génie écologique. Elle harmonise et précise les termes techniques et les bonnes pratiques de mise en œuvre des ouvrages, les contraintes à prendre en compte ou encore les points de contrôle à appliquer[20].

Valeur de la nature[modifier | modifier le code]

L'évaluation et la standardisation des équivalences écologiques est réclamée aux acteurs du génie écologique par le secteur financier dès lors que l'intervention de ce dernier dans le maintien du capital naturel est souhaitée[21]. Dans le cadre de cette financiarisation de la nature les banques de compensation sont amenées à utiliser le génie écologique et à être évaluées[22]. Ces approches sont controversées[23],[24],[25].

Techniques et applications[modifier | modifier le code]

Les techniques de génie écologique sont mises en oeuvre en lien avec toutes les activités qui ont un impact sur l'écosystème et son fonctionnement, ce qui est très large : gestion des espaces naturels, aménagement du territoire, planification urbaine, exploitation agricole, activité économique... En fonction de l'objectif des interventions, elles peuvent être classées en quatre groupes: gestion, restauration, création ou intégration de l'activité dans l'écosystème. Cette répartition n'est pas exclusive mais permet un aperçu des nombreuses applications du génie écologique.

Gestion des milieux[modifier | modifier le code]

Les gestionnaires de milieux font appel au génie écologique quand leur objectif est d'augmenter la biodiversité, de la stabiliser ou de stopper son déclin. Des milieux naturels aux espaces urbains en passant par les surfaces agricoles, l'ingénieur écologue va alors préconiser, en lien avec les usages, les interventions à réaliser pour favoriser la biodiversité. Voici quelques exemples :

Pour les trois premiers points, la gestion des rémanents est déterminante. Si ceux-ci sont exportés, le milieu s'appauvrit en matière organique ce qui, dans certains cas, favorise l'enrichissement de la biodiversité.

Agroécologie[modifier | modifier le code]

L’ingénieur écologue intervient aussi sur les espaces agricoles. Il peut alors proposer une nouvelle gestion de l’exploitation agricole mieux adaptée au fonctionnement de l'écosystème[26]. Il s'inspire dans ce cas des techniques permacoles.

L'agriculteur peut favoriser la biodiversité pour assister la productivité de l'agrosystème et garantir leur stabilité dans le temps face à des perturbations extérieures. Différents processus biologiques ou écologiques en lien avec la biodiversité peuvent être intensifiés : valoriser la diversité et l’activité des micro-organismes du sol au profit des plantes, associer et faire collaborer diverses espèces, utiliser différentes familles et strates de végétation, réguler écologiquement les ravageurs des cultures via leurs ennemis naturel, etc.

Il peut aussi agir sur les cycles de la matière organique et des nutriments pour améliorer la productivité des agrosystèmes à faible utilisation d’intrants chimiques grâce à la bonne gestion des ressources organiques, et donc des flux de nutriments et d’énergie qu’elles induisent.

Il est alors possible d’intervenir à plusieurs niveaux : renforcer les interactions de l’élevage et de l’agriculture pour préserver les ressources naturelles, restaurer la vie biologique des sols par des intrants organiques spécifiques, nourrir localement la plante.

La gestion de l'eau est enfin un élément déterminant, notamment dans les zones sèches, où la ressource est limitée et irrégulière. La gestion peut en être améliorée de plusieurs façons : adapter la culture aux pluies erratiques ou aux risques de sécheresse, conserver l’eau au niveau de la parcelle en limitant le ruissellement, prendre en compte le rôle essentiel que jouent les arbres sur le sol et l’eau en zones sèches, etc.

Restauration de l'écosystème ou de fonctionnalités écologiques[modifier | modifier le code]

La dernière Conférence mondiale sur la biodiversité, qui s’est tenue à Nagoya en 2010, a acté qu’il fallait d’ici à 2020, restaurer au moins 15 % des écosystèmes dégradés en complément des politiques de conservation (15e objectif d'Aichi). Le génie écologique tire parti de la capacité de résilience écologique des écosystèmes pour restaurer les milieux et les fonctionnalités écologiques:

  • terrassements, importation de matériaux (rochers, sables) pour la restauration de milieux, de sols, de cours d'eau ;
  • utilisation des fonctionnalités morphologique des végétaux pour restaurer naturellement des milieux érodés et/ou se protéger des risques naturels[27], plantation d'espèces avec de vastes systèmes racinaires pour la restauration durable de sols dégradés, la stabilisation de pentes, de berges, de dunes ou de littoraux ;
  • procédés de dépollution par les plantes ou par les bactéries, par exemple pour traiter les exhaures de mines avec des métaux lourds (bactéries chimiolithotrophes), les marées noires (bactéries organotrophes), l'épuration des eaux[28] ou la dégradation des déchets[29] ;
  • ouverture du milieu par arrachage ou abattage pour diversifier les habitats ;
  • gestion du sol: décapage (étrépage) pour favoriser la biodiversité, reconstitution de sols par déplacement de matière minérale, biomasse ou litière, réhabilitation de technosol (en) ;
  • transfert d’espèces ou d'habitats afin de reconstituer les conditions minimales de résilience du milieu: rempoissonnement, repeuplement, restauration d’algues d'herbiers de phanérogames en milieu marin, stabilisation des vasières par un lit de moule[30], etc.

Création d'un écosystème fonctionnel[modifier | modifier le code]

La création d'un écosystème intervient quand le milieu est trop dégradé pour être restauré ou lorsque la diversification des habitats est jugée nécessaire par l'ingénieur écologue en cohérence avec le contexte social, économique et environnemental local. Cela peut concerner en zone terrestre la création d'un milieu complet comme les zones tampons, pour l'épuration des eaux[31], les mares, les talus, les haies, etc. ou la création d'éléments d'habitats pour les animaux: hibernaculum, nichoirs, hôtel à insectes, gîtes. En milieu marin, l'ingénieur écologue peut demander la mise en place d'habitats en zone portuaire sous l'eau ou en zone intertidale, avec la création de récifs artificiels dans un port, une digue ou d'autres dispositifs de protection côtière[32], en y intégrant par exemple des espèces filtrantes (moules, huîtres).

Intégration de l'activité humaine dans l'écosystème[modifier | modifier le code]

Les techniques de gestion, restauration et création de milieux naturels sont utilisées pour l'intégration écologique d'aménagements et d'infrastructures. Le génie écologique met alors en place des aménagements urbains, agricoles, hydrauliques ou sylvicoles intégrés dans l'écosystème, là où le génie civil utilisait antérieurement plus volontiers le béton ou les palplanches[33]. Le génie écologique propose en effet des solutions s'inspirant de la nature et permet d'augmenter la perméabilité écologique des ouvrages et de diminuer l'empreinte écologique en limitant fortement les prélèvements sur les ressources naturelles et en favorisant l'utilisation de matériaux éco-compatibles.

Concrètement, ces techniques visent à favoriser les connectivités écologiques et l'intégration de l'aménagement dans le fonctionnement de l'écosystème. Les continuités écologiques sont améliorées avec la création d'ouvrages de franchissements de type écoducs associés à des dispositifs de canalisation de la faune: talus, haies, fossés[34]... L'intégration écologique des bâtiments est elle assurée grâce à la prise en compte de leur emprise, leurs abords, et la valorisation des structures mêmes. Toitures végétalisées et murs végétaux prennent ainsi de l'importance depuis l'intégration de la biodiversité dans les référentiels environnementaux des bâtiments tels que HQE ou BREEAM et tendent à intéresser les architectes et architectes d'intérieur, et non plus seulement les aménageurs de routes ou de berges.

L'intégration écologique peut également être conduite à des échelles supérieures au simple chantier d'aménagement. Les acteurs du génie écologique accompagnent ainsi les professionnels à penser la compatibilité de l'activité de leur entreprise avec le fonctionnement de l'écosystème et même, à travailler au niveau du modèle économique du territoire, voire du pays. Cela peut concentrer tous les secteurs économiques, même les plus « hors-sol ».

En France[modifier | modifier le code]

Plusieurs ONG (dont l'AFIE) se sont spécialisées dans le domaine, et plusieurs acteurs ont proposé (début 2015) , puis créé, un « Centre de ressources du Génie écologique »[35] (mis en ligne à l'automne 2015) pour capitaliser et partager les savoirs-faire et bonnes pratiques des acteurs (publics et privés) du domaine pour notamment faciliter la formation continue et le travail des professionnels concernés (Bureaux d'étude, entreprises, gestionnaires...) tant pour l'aval de la filière (diagnostic, travaux) que pour l'aval (évaluation, retours d'expériences) que pour l'amélioration des outils & méthodes, etc.) tout en faisant « le lien avec les dynamiques régionales en cours »[36]. Cette plate-forme complète le centre de ressource trame verte et bleue[37].

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Centre de Ressource sur le Génie Écologique », sur www.genieecologique.fr (consulté le 7 mars 2017)
  2. « Présentation de la filière du génie écologique », sur www.fedingenierie.fr (consulté le 7 mars 2017)
  3. « Présentation du génie écologique », sur www.genie-ecologique.fr (consulté le 7 mars 2017)
  4. a et b « Génie écologique et biodiversité », sur vedura.fr (consulté le 20 mars 2017)
  5. Blandin P (1991) L’émergence du génie écologique : conséquences pour la recherche et la formation, Bulletin d’écologie, 22, 2, 289-291.
  6. « Recréer la nature », sur espace-naturels.info (consulté le 20 mars 2017)
  7. « Une nouvelle étape dans le développement des éco-industries », sur archives.gouvernement.fr,‎ (consulté le 20 mars 2017)
  8. « Feuille de route Ambition Ecotech », sur archives.entreprises.gouv.fr (consulté le 5 avril 2017)
  9. a et b CNRS, IngECOTech - Ingénierie écologique, consulté 2012-05-31
  10. « Loi n° 76-629 du 10 juillet 1976 relative à la protection de la nature », sur legifrance.gouv.fr (consulté le 5 avril 2017)
  11. « Mise en œuvre des mesures compensation de l’autoroute A65 », sur cdc-biodiversite.fr (consulté le 20 mars 2017)
  12. « A65, un projet anachronique? », sur novethic.fr (consulté le 20 mars 2017)
  13. « Loi de protection de la nature », sur Legifrance.fr (consulté le 20 mars 2017)
  14. Léonard de Vinci, Les Manuscrits de Léonard de Vinci, Paris, Bibliothèque Internationale d'édition, , 390 p. (lire en ligne), p. 250
  15. « Dossier réintroduction », sur espaces-naturels.info (consulté le 21 mars 2017)
  16. "Quels indicateurs pour la gestion de la biodiversité ?" Cahier de l'IFB, octobre 2007 : "Quels indicateurs pour la gestion de la biodiversité ?"
  17. Environnement Magazine ;
  18. « Norme X10-900 », sur encyclo-ecolo.com (consulté le 21 mars 2017)
  19. 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)
  20. « Règles professionnelles entreprises du paysage », sur Unep (consulté le 16 février 2017)
  21. http://www.synergiz.fr/la-declaration-du-capital-naturel-initiative-historique-lors-de-rio-20, consulté le 22 novembre 2015
  22. UICN France, La compensation écologique, 2011
  23. « La compensation, un « permis de détruire » la nature ? », sur lemonde.fr (consulté le 6 avril 2017)
  24. « Loi Biodiversité : la compensation instaure un droit à détruire ! », sur mediapart.fr (consulté le 6 avril 2017)
  25. « Ne tirez plus sur l'ambulance ! », sur lemonde.fr (consulté le 6 avril 2017)
  26. D. Masse, JL. Chotte et E. Scopel, « L’ingénierie écologique pour une agriculture durable dans les zones arides et semi-arides d’Afrique de l’Ouest », Fiche thématique du CSFD, no 11,‎ , p. 2 (ISSN 1772-6964, lire en ligne)
  27. http://www.irstea.fr/nos-editions/dossiers/ingenierie-ecologique/risques-naturels
  28. http://www.irstea.fr/echos-dossiers/ingenierie-ecologique
  29. http://www.irstea.fr/nos-editions/dossiers/nos-dechets/methanisation
  30. 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
  31. http://www.irstea.fr/nos-editions/dossiers/ingenierie-ecologique/pollution-aquatique
  32. 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)
  33. « Mise en œuvre de techniques de génie écologique : réhabilitation de milieux dégradés d'altitude », sur lajauneetlarouge.com (consulté le 21 mars 2017)
  34. Neutraliser les pièges mortels pour la faune sauvage, Conseil général de l'Isère, Plaquette illustrée, 34 pages
  35. Centre de ressources du Génie écologique
  36. Centre de ressource du Génie écologique, Qui sommes nous ?
  37. Centre de ressource Trame verte et bleue

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]