Le génie végétal

  • Le génie végétal

Le génie végétal est l'ensemble des techniques et des connaissances concernant la conception, la mise en oeuvre et les applications dans l'utilisation des plantes pour protéger les sols contre l'érosion et pour stabiliser les berges et les talus. Le génie végétal, appelé aussi génie biologique permet de réaliser une protection vivante inspirée des modèles naturels. Le terme génie végétal a été introduit pour la première fois par B.Lachat en 1994, bien que le bénéfice des saules pour la stabilisation des talus avait été découvert au XVIIe siècle.

Cette science puise ces fondements dans la connaissance de la physiologie végétale, et dans le mode de croissance des végétaux pour résoudre des problèmes de protection des sols. Cette technique est applicable aux berges de cours d'eau et aux réaménagements de sites. Le choix des végétaux demeure un paramètre déterminant dans la réussite des aménagements.

 

Exemple de génie végétal à la Sorne (Suisse) (B.Lachat)

 

  • Les différents rôles de la ripisylve

Le terme ripisylve vient du latin: ("Ripa", rive et "Sylva", forêt) et désigne les formations végétales qui croissent le long d'un cours d'eau : cette zone est située à l’interface entre les milieux terrestre et aquatique. Siège d’une biodiversité exceptionnelle, la ripisylve constitue un milieu complexe et fragile : ce corridor a de multiples utilités autant pour la diversité des écosystèmes, l'hydrodynamique du cours d'eau que pour la protection des berges.

- Rôles écologiques

La végétation rivulaire joue un rôle très important au sein des écosystèmes des cours d'eau, en effet, la ripisylve est essentielle pour la faune, notamment les mammifères, les amphibiens, les oiseaux ou les poissons. Premièrement, cette zone joue le rôle de "corridor" et d'écotone permettant d'assurer la continuité entre le milieu terrestre et le milieu aquatique, facilitant ainsi les échanges et les déplacements entre la biocénose. Deuxièmement, les racines des arbres et les débris végétaux (troncs, branche mortes...) créent une diversité d’habitats favorables à la vie aquatique (poissons et invertébrés), en créant  des lieux de cache, des lieux de reproduction avec des supports de ponte ou encore une source de nourriture. En effet, la ripisylve permet de maintenir un apport en matière organique et permet le développement de nombreuses espèces (ephémère, libellules, etc.).

- Rôles physico-chimiques

Les plantes ont aussi un impact physico-chimique sur le cours d'eau en créant des zones d'ombres, permettant de maintenir une température convenable des eaux. Ceci est vrai pour les bords des fleuves, et a un réel impact sur la température des milieux annexes tels que les mares, les bras-morts ou les marécages. L'excès de rayonnement solaire augmente la température et donc la solubilité de l’oxygène dans l’eau, ce qui entraîne une augmentation de la photosynthèse provoquant une augmentation de la croissance des algues aquatiques et donc l'eutrophisation du milieu. Une trop forte exposition à la lumière est donc néfaste à la vie des organismes vivants, et peut influer sur la mortalité des poissons. De plus, les formations végétales riveraines participent à l’élimination de pollutions diffuses, en réduisant la teneur des eaux en nitrates et phosphates et en diminuant la concentration en pesticides. La ripisylve a donc un rôle d'épurateur de l'eau permettant d'améliorer la qualité de l'eau.

- Rôle stabilisant

Le rôle stabilisant du génie végétal est dynamiquement croissant, contrairement aux matériaux de construction inertes tels que les enrochements (cf Figure ci dessous).

Effet stabilisant du génie végétal avec 2.50m de système racinaire (B.Lachat)

Le système racinaire des végétaux permet de créer un ancrage croissant dans la berge, et peut atteindre 2.50m pour certaines graminées (Festuca arundinacea). Après quelques années, leur résistance aux forces d'arrachement peut être comparable voir supérieure aux techniques végétales : les plantes sont ancrées dans le sol et non en simple appui. Le développement racinaire dense, profond et traçant permet d'assurer une stabilité du sol efficace en profondeur. 

Evolution de la résistances au contraintes pour le génie végétal et le génie civil (A.Evette)

- Rôles hydrodynamiques et hydromécaniques

 

Il est essentiel de remarquer la souplesse de ces ouvrages et leur résistance. En effet, les plantes exercent une résistance souple aux contraintes hydrauliques du cours d'eau en dissipant l'énergie. La ripisylve permet aussi de favoriser les échanges entre le cours d'eau et la nappe phréatique en drainant le sol par formation de cavités et en augmentant l'évapo-transpiration.

- Rôle esthétique

La capacité d'intégration d'un aménagement est un des avantages du génie végétal par rapport au génie civil en rendant le site plus attrayant. En effet, la présence d'eau et d'aménagements permet d'augmenter la valeur récréative d'un site. Pour autant, le génie végétal ne doit pas être utilisé dans un but seulement cosmétique, son utilisation pour ces qualités physiques est impératif.

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