Supposons que vous soyez responsable de l’entretien d’un espace vert autour de votre maison ou dans un parc. Allez-vous simplement déposer le substrat sur le sol, le laisser repousser de lui-même, et observer quelles plantes envahissantes vont apparaître en premier ? Probablement pas. Vous utiliserez soit des nattes pré-végétalisées, soit vous sèmerez les graines de gazon – parfois vous couvrirez même le sol avec une toile de paillage pour réchauffer la couche supérieure et empêcher les particules fines d’être emportées par le vent, pour protéger les graines de l’érosion éolienne et des oiseaux, et protéger la surface du sol des mauvaises herbes. Sachez que des principes similaires s’appliquent à la surface de la toiture.
La toiture brune offre un résultat incertain
Vert n’est pas brun et vice versa. Qu’est-ce qu’une toiture brune ?
Il s’agit d’un toit imperméabilisé sur lequel on ajoute un substrat (sol et débris du chantier de construction), semblable au site en friche sur lequel le bâtiment a été construit. On laisse ensuite les plantes coloniser spontanément la zone à l’aide du vent ou des oiseaux.
Jusque-là, tout va bien, pourrait-on dire. Mais imaginez un tel site après une saison ou deux. L’érosion éolienne va jouer son rôle et emporter les particules légères dans les environs. Souhaitez-vous que ces particules flottent librement dans le quartier et augmentent la concentration de particules de poussière dans l’air urbain ? Souhaitez-vous avoir des zones de toiture sans substrat exposées, où les plantes n’auront aucun endroit pour se développer ?
Même si vous optez pour une toiture brune, vous devrez l’entretenir - souvent même de manière plus intensive que pour une toiture végétalisée. Vous devrez enlever les mauvaises herbes indésirables et les jeunes pousses à enracinement profond. Les deux auront probablement plus d’espace pour s’enraciner et pousser que dans le cas d’une toiture pré-végétalisée, où les plantes existantes rivaliseront avec les « nouveaux venus » indésirables. Vous devrez tailler les plantes trop invasives et apporter des nutriments aux plantes que vous souhaitez conserver. Vous devrez nettoyer les zones en bordure, les gouttières et les conduits de drainage. Ces derniers seront rapidement obstrués car vous aurez beaucoup de particules de substrat en mouvement libre tant que le toit n’est pas végétalisé.
Il est probable qu’il vous faudra prévoir des plantations supplémentaires, comme dans le cas de la toiture brune du centre de danse Laban, où la plupart des plantes ont été collectées localement et plantées au fil des années sur une toiture brune, comme l’a rapporté M. Dusty Gedge, un professionnel reconnu du domaine de l’infrastructure verte (https://dustygedge.co.uk/index.php/green-roofs/laban-the-story-of-the-original-rubble-brown-roof/).
Photo : Toiture brune du Centre de danse Laban (https://www.researchgate.net/figure/Laban-Dance-Centre-brown-biodiverse-roof_fig6_265937139)
Tous les types de toitures « biodiverses » nécessitent un investissement. Si vous souhaitez aborder les défis urbains de manière responsable, cela signifie que vous passez à l’action et que vous ne faites pas de greenwashing vis-à-vis de vos parties prenantes.
Tous les avantages déjà largement reconnus tels que la réduction de l’effet d’îlot de chaleur urbain, l’efficacité énergétique, la gestion des eaux pluviales et l’amélioration du bien-être, seront atteints de manière plus efficace et plus optimale avec une toiture végétalisée plutôt qu’avec une toiture brune. Pensez à la réduction de l’effet d’îlot de chaleur. Dans le cas d’une toiture brune, la surface du toit est recouverte d’une couche de substrat qui sera exposé à la chaleur et se desséchera. Dans le cas d’une toiture végétalisée, la surface est recouverte d’une couche dense de végétation. Et ce sont les plantes qui font des miracles ici. Elles évaporent, transpirent et refroidissent l’air ambiant :
Source : Tiwari et al., 2021. (IV = infrastructure verte)
Que dit la science à propos des toitures brunes ? Les toitures brunes étaient initialement considérées comme des zones de colonisation naturelle, où les graines étaient apportées par le vent et les oiseaux, et laissées telles quelles, comme sur un terrain vague. Le substrat utilisé était à base de béton concassé. Cependant, les promoteurs de ce concept l’ont désormais mis de côté en raison de sa faible valeur en termes de stockage et de fourniture d’eau, ainsi que de la végétation indésirable qui peut apparaître et donner une impression de système négligé ou endommager le toit (Calheiros et Stefanakis, 2021).
Quelles sont les raisons de l’intérêt croissant pour les toitures végétalisées ?
Les zones urbaines (villes, villages, banlieues) abritent 55 % de la population mondiale et cette proportion devrait passer à 68 % d’ici 2050. L’urbanisation est liée à la répartition spatiale de la population mondiale, et fait partie des quatre mégatendances démographiques, à savoir la croissance de la population mondiale, le vieillissement de la population et la migration internationale.
La qualité de vie dans les zones urbaines est et sera à l’avenir d’une importance capitale. L’intégration de solutions fondées sur la nature (SFN) et les infrastructures vertes (IV) vise à renaturer les villes et à renforcer la résilience territoriale. Le rôle des SFN et de l’IV a été reconnu et est également pris en compte dans les orientations politiques récentes (sommet de l’action climatique de l’ONU, Pacte vert de l’UE, loi sur la restauration de la nature, stratégie pour la biodiversité...) ainsi que dans de nombreuses incitations nationales et subventions à travers le monde. Il est essentiel de promouvoir davantage ce développement en tant que solution durable pour les zones urbaines de demain.
1. L’expansion des toitures végétalisées est réalisable sur le plan politique
Il existe encore de grandes disparités sur la proportion des toitures végétalisées au niveau des villes, de 5,71 m2 de toiture végétalisée par habitant à Bâle en Suisse, 0,09 à Toronto, à Singapour et même 0,07 m2 par habitant à Copenhague (Chapman, 2019).
Le défi consiste à transformer l’environnement construit en incluant des solutions fondées sur la nature (SFN). En exploitant l’espace existant au sommet des bâtiments, l’intégration des toitures végétalisées soutiendra la transition des villes vers la circularité et la résilience. Ces solutions fournissent plusieurs services écosystémiques et peuvent agir comme des unités multifonctionnelles et décentralisées. Afin de renforcer ces services, il est nécessaire d’incorporer efficacement les toitures végétalisées dans le paysage urbain et de les reproduire (Calheiros et Stefanakis, 2021). Pourquoi les responsables politiques devraient-ils parler quotidiennement et spécifiquement des toitures végétalisées et ne pas simplement les mentionner comme faisant partie des SFN et de l’IV ?
Parce que :
- Dans la plupart des villes développées, les toits représentent environ 40 à 50 % de la surface imperméable totale (Stovin, 2010).
- Il est possible d’installer des toitures végétalisées sur des toits réaménagés (toitures végétalisées légères telles que celles proposées par Urbanscape) et de rendre obligatoire les toitures végétalisées sur les nouveaux bâtiments.
- Les toitures végétalisées améliorent considérablement les performances des panneaux solaires et contribuent ainsi à une utilisation efficace des sources d’énergie renouvelable.
La politique actuelle de l’UE dans le cadre du Pacte vert indique les nombreuses possibilités d’intervention des décideurs politiques dans les dossiers législatifs en cours de révision (WGIN, 2023) :
2. Les toitures végétalisées offrent des avantages de plus en plus significatifs dans l’environnement urbain
Les chiffres intéressants de Quaranta et al. (2021) indiquent que la végétalisation de 35 % de la surface urbaine de l’UE (soit plus de 26 000 km2) permettrait d’éviter jusqu’à 55,8 millions de tonnes équivalent CO2 d’émissions de gaz à effet de serre par an, réduisant la demande énergétique pour le refroidissement des bâtiments en été jusqu’à 92 TWh par an, avec une valeur actuelle nette (VAN) de plus de 364 milliards d’euros. De plus, cela entraînerait une évapotranspiration d’environ 10 km3 d’eau de pluie par an, convertissant environ 17,5 % de l’eau de ruissellement urbain actuelle en « eau verte », contribuant ainsi à réduire la pollution des cours d’eau et les risques d’inondations urbaines.
La végétalisation des surfaces urbaines permettrait de réduire la température estivale de 2,5 à 6 °C, avec une atténuation de l’effet d’îlot de chaleur urbain estimée à une valeur actuelle nette de 221 milliards d’euros sur une période de 40 ans. Les bénéfices monétisés couvrent moins de la moitié des coûts estimés de la végétalisation, avec une VAN de 1323 milliards d’euros sur la même période. Après déduction des bénéfices monétisés, le coût de la végétalisation de 26 000 km2 de surfaces urbaines en Europe est estimé à environ 60 euros par an par habitant urbain européen. Les avantages supplémentaires de la végétalisation urbaine liés à la biodiversité, à la qualité de l’eau, à la santé, au bien-être et à d’autres aspects pourraient justifier un tel coût supplémentaire.
Dans de telles situations, l’aménagement végétal en milieu urbain devient une solution multifonctionnelle, bénéfique et économiquement avantageuse.
Références bibliographiques :
Calheiros, C. et Stefanakis, A., 2021. Green Roofs towards Circular and Resilient Cities. Circular Economy and Sustainability 1, 395–411. 2021.
Chapman, E., 2019. Greening roofs in Europe and beyond. Enable, ICLEI. Oslo, 2019.
Stovin, V, 2010. The potential of green roofs to manage urban stormwater. Water and Environment Journal 24: 192‒199, https://doi.org/10.1111/j.1747-6593.2009.00174.x
Tiwari, A., et al., 2021. The impact of existing and hypothetical green infrastructure scenarios on urban heat island formation. Environmental Pollution Vol. 274, avril 2021.
Quaranta, E., Dorati, C. et Pistocchi, A., 2021. Water, energy and climate benefits of urban greening throughout Europe under different climatic scenarios. Sci Rep 11, 12163 (2021).
WGIN, 2023. Urban Green Infrastructure for People and Climate: Synergies with EU Green deal & Fit for 55 Package. WGIN-brochure_rev11.pdf (worldgreeninfrastructurenetwork.org)