Le Génie végétal
L’allié des rivières réunionnaises
Le génie végétal, solutions de stabilisation des berges inspirées par la nature
Le génie végétal repose sur l’observation et l’imitation des modèles naturels pour répondre à des problématiques d’aménagement du territoire. C’est un ensemble de construction où les végétaux, seuls ou combinés avec des matériaux inertes, jouent un rôle structurel en plus de leur aspect paysager.
Cette approche peut être appliquée pour le contrôle et la stabilité des sols érodés, la restauration de sites dégradés et la protection contre les risques naturels.
Le génie végétal se présente alors comme une alternative au génie civil, notamment pour les projets en rivières, où les ouvrages s’intègrent mieux au paysage, et réduisent les impacts négatifs sur l’écosystème.
Les étapes d’un ouvrage en génie végétal
1
Problématique d’aménagement
Une problématique d’érosion ou de stabilité de talus est observée.
Après analyse du site et des enjeux, les professionnels orienteront leur choix vers un ouvrage en génie végétal si cela est réalisable.
2
Modèle naturel à copier
Les modèles naturels (plantes et sédiments) sont observées dans leur environnement afin de comprendre leur fonctionnement.
Les techniques de génie végétal à appliquer sont basées sur ces modèles naturels fonctionnels et adaptés au site à aménager.
3
Application en techniques de Génie Végétal
Les ouvrages mis en place sont adaptés à chaque site, avec les végétaux et les techniques adéquates étudiées au préalable.
Des professionnels formés à ces techniques réalisent les travaux.
4
Ouvrage en génie végétal à long terme
Un ouvrage en génie végétal est considéré réussi lorsqu’il protège les biens et les personnes contre une problématique d’érosion tout en s’intégrant parfaitement à son milieu.
1
Problématique d’aménagement
Une problématique d’érosion ou de stabilité de talus est observée.
Après analyse du site et des enjeux, les professionnels orienteront leur choix vers un ouvrage en génie végétal si cela est réalisable.
2
Modèle naturel à copier
Les modèles naturels (plantes et sédiments) sont observées dans leur environnement afin de comprendre leur fonctionnement
Les techniques de génie végétal à appliquer sont basées sur ces modèles naturels fonctionnels et adaptés au site à aménager.
3
Application en techniques de Génie Végétal
Les ouvrages mis en place sont adaptés à chaque site, avec les végétaux et les techniques adéquates étudiées au préalable. Des professionnels formés à ces techniques réalisent les travaux.
4
Ouvrage en génie végétal à long terme
Un ouvrage en génie végétal est considéré réussi lorsqu’il protège les biens et les personnes contre une problématique d’érosion tout en s’intégrant parfaitement à son milieu.
Bras des lianes @André Evette
Le génie végétal, biomimétisme d’une ripisylve fonctionnelle
Les techniques de génie végétal reproduisent le fonctionnement d’une ripisylve (étymologie : ripa, « rive » et sylva, « forêt »)
Une ripisylve est l’ensemble de la végétation bordant les milieux aquatiques. Elle constitue un écotone, c’est-à-dire une zone d’interface très riche en biodiversité entre les milieux terrestre et aquatique. Elle peut s’étendre sur une largeur variable en fonction de la largeur du lit majeur mais également du degré d’anthropisation du milieu. Elle présente une forte diversité d’habitats pour la faune aquatique et terrestre.
Elle joue le rôle de corridor écologique de par sa continuité d’aval en amont d’un cours d’eau. Par le pouvoir de filtration et d’épuration des plantes, elle contribue à lutter contre la pollution des nappes superficielles et des cours d’eau. Elle constitue une barrière mécanique à l’érosion des sols et au ruissellement des eaux pluviales.
Les avantages du génie végétal
Habitat et corridor écologique
Rôle de corridor écologique et accueil de cortèges floristiques et faunistiques inféodés à cet habitat
Amélioration de la qualité de l'eau
Dépollution et épuration des sols et des eaux par les systèmes racinaires. Augmentation de l’ombrage et diminution de la température de l’eau.
Contrôle des exotiques
Limitation de la prolifération des espèces exotiques par l’utilisation d’espèces indigènes sur l’ensemble des strates végétales
Bonne intégration paysagère
Des ouvrages végétaux qui s’intègrent aux paysages locaux grâce à l’utilisation d’espèces indigènes
Protection contre l'érosion
Structuration des berges des cours d’eau : les racines fixent le sol et les branches piègent les sédiments
Résistance mécanique
Le génie végétal voit sa résistance mécanique augmenter avec le temps contrairement au génie civil
Avantages économiques
Coûts de l’aménagement généralement plus faibles qu’un ouvrage en génie civil
Usages et pratiques
Usages récréatifs, économiques et sociaux (pêche, pique-nique, randonnés, etc.) préservés
Les plantes dans le génie végétal
Des plantes locales adaptées
Le système racinaire
Le système aérien
Capacité de multiplication et de régénération
Les espèces végétales utilisées en génie végétal doivent présenter de bonnes capacités de croissance et d’implantation afin d’obtenir une stabilité rapide de l’ouvrage.
Une diversité d’espèces indigènes et endémiques est à favoriser afin :
- d’améliorer la résistance et la résilience des communautés
- d’assurer les fonctions écologiques appropriées
- de limiter la prolifération des espèces exotiques envahissantes
Le système racinaire des plantes utilisées en génie végétal a la faculté de protéger les berges, tout en améliorant la qualité de l’eau par dépollution et épuration des sols.
Les espèces ayant un système racinaire développé améliorent la résistance de l’ouvrage. Une complémentarité des systèmes racinaires (pivotant, fasciculé, adventif, aérien, traçant) permet d’assurer le maintien des sols en superficiel et en profondeur.
Les ouvrages de génie végétal sont généralement souples afin d’absorber les contraintes hydrauliques et diminuer l’érosion hydrique.
Les rameaux souples sont à privilégier dans les ouvrages de génie végétal car ils présentent certains avantages :
- de ne pas casser avec le courant
- de ralentir le courant en bord de berge
- de former un tapis avec le courant et ainsi piéger les sédiments et recharger les berges en matériaux fins
Les végétaux ayant une capacité à occuper le milieu rapidement sont à privilégier dans des ouvrages de génie végétal afin qu’ils puissent protéger rapidement les berges.
Les capacités recherchées sont :
- La multiplication rapide des individus par voie sexuées (fruits) ou asexuée (bouturage naturel, rhizomes, marcotage)
- La régénération des individus après une perturbation (rejets)
- Le caractère pionnier (capacité à se développer sur des sols appauvris)
Les techniques de génie végétal
Les matériaux utilisés en génie végétal sont principalement des végétaux vivants (plants, boutures, semences). Des pieux bois et des géotextiles biodégradables peuvent également être utilisés pour assurer la résistance mécanique provisoire de l’ouvrage en attendant que la végétation se développe et puisse assurer le maintien et la protection finale de la berge.
Les principales techniques de génie végétal sont : les lits de plants et plançons, les fascines, les couches de branches à rejet ou les caissons végétalisés.
Les techniques de génie végétal peuvent être associées à des techniques de génie civil, on les appelle les « techniques mixtes« . Des enrochements sont régulièrement mises en place en pied de berge pour augmenter la résistance de l’ouvrage dans les zones à fortes contraintes.
Les lits de plants et plançons
Application : Protection de berge
Description : Branches capables de rejeter ainsi que de plants à racines nues qui sont disposés côte à côte en rang serré sur plusieurs niveaux
Avantages : Cette technique offre une bonne garantie de reprise des végétaux (enracinement profond et rapide dans la berge). Elle est adaptée à des pentes raides et sujettes au glissement.
Les couches de branches à rejets
Application : Protection de berge
Description : Branches vivantes plaquées contre la berge, recouvertes de terre et maintenues par des pieux en bois reliés entre eux
Avantages : Technique adaptée aux berges soumises à de fortes contraintes érosives et qui a pour but de créer une formation végétales dense et résistante.
Le fascinage
Application : Protection du pied de berge
Description : Branches vivantes assemblées en fagots ou en couches successives et fixées par une rangée de pieux en bois
Avantages : Par l’effet d’ancrage des pieux, cette technique constitue une protection stable dès sa mise en place, même avant la reprise des végétaux
Caissons bois
Application : Protection de berge
Description : Structure en rondins de bois constituée de deux rangées de longrines et de moises perpendiculaires sur la hauteur souhaitée. Le caisson est rempli de matériaux terreux et des boutures, plants et plançons sont mis en place sur les différents étages
Avantages : Le caisson est un ouvrage de soutènement de type mur poids qui offre une stabilisation immédiate. Elle est adaptée aux rivières à fortes contraintes hydrauliques.
Les enrochements en pied de berge
Application : Protection de berge
Description : Enrochements liés ou non mis en place en pied de berge et accompagnés d’une technique de génie végétal ou de génie forestier en berge
Avantages : Résistance mécanique du pied de berge élevée. Les techniques mixtes sont adaptées aux rivières à fortes contraintes hydrauliques.