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Utilisant le végétal comme ressource, le génie végétal regroupe des techniques et des ouvrages qui contribuent à la prévention des inondations. Explications de Freddy Rey, directeur de recherche à Irstea.

Illustration : Ouvrage génie végétal pour piéger les sédiments fins érodés dans des ravines marneuses - Irstea

« Génie végétal » : pouvez-vous nous rappeler en quoi cela consiste ?

Freddy Rey. Le génie végétal désigne l’ensemble des techniques où l’on utilise le végétal en tant que matériau vivant et ses propriétés mécaniques et/ou biologiques, pour mettre en place des aménagements. Ces aménagements ont trois grandes finalités : la protection contre l’érosion, la finalité écologique de restauration/réhabilitation des terrains dégradés, et la finalité de dépollution/épuration des eaux et des sols. En anglais, on le traduit par « soil and water bioengineering ». Précisons que le génie végétal fait partie du génie écologique, qui est plus large.

Quel est l’intérêt pour le gestionnaire de digues qui fait de la prévention des inondations ?

F.R. Le génie végétal ne remplace pas le génie civil, mais il a une plus-value de deux ordres : écologique, puisqu’on intègre une composante naturelle aux ouvrages, et sécuritaire car il participe aussi à accroitre la prévention ou la protection contre les inondations. On a beaucoup d’exemples où végétaliser des digues ou planter sur les berges ralentit les écoulements d’eau et atténue l’inondation. Autre exemple, recréer des mares contribue à stocker l’eau et à limiter les lames d’eau en aval. Et il y a toute la partie qui joue contre l’érosion. Le génie végétal est vraiment complémentaire du génie civil.

Quels sont les ouvrages spécifiques que propose le génie végétal ?

F.R. Nous avons trois types de matériaux, les plants, les boutures et les semences, que nous utilisons souvent avec du bois mort ou d’autres matériaux inertes. Ils permettent de créer par exemple des fascines, souvent sous la forme de terrasses transversales, des clayonnages, des lits de plants appelés cordons. Nous avons toute une nomenclature d’aménagements ! Il y a aussi des ouvrages mixtes de type caisson végétalisé.

Vous avez mis en œuvre ces ouvrages de façon innovante sur le bassin versant de la Durance. Quels étaient les buts ?

F.R. Les expérimentations sur la Durance et ses affluents ont eu lieu entre 2002 et 2013, dans le but de lutter contre la sédimentation fine, qui était responsable d’un accroissement des risques d’inondation. Il s’agissait aussi lutter contre la dégradation des milieux. Environ 2000 ouvrages ont été installés et suivis dans le temps : des cordons et garnissages sur des barrages en bois, jouant le rôle de peignes végétaux. Ces ouvrages permettent bien de retenir les sédiments fins tout en revégétalisant des sols nus.

Illustration : Ouvrages transversaux de génie Végétal dans des lits de Ravines. F-REY

Quelles ont été les suites de l’expérimentation sur la Durance ?

F.R. Les aménagements sont en place et continuent de se développer, nous avons d’ailleurs créé un sentier de démonstration. Un ouvrage de synthèse a été publié (chez Quae), avec l’idée que les collectivités puissent s’approprier la méthode. C’est ce qu’a fait par exemple la collectivité de Millau, pour limiter la turbidité dans le Tarn, qui était liée à l’érosion marneuse. Dans cet exemple, la vocation de l’aménagement est l’attrait touristique. Autre suite, le même type d’aménagement que celui sur la Durance va être en partie utilisé dans un projet de restauration minière en Nouvelle Calédonie, en contexte de ravins. Ce projet (nommé INNER-MINE) est sur le point de commencer.

Ce type d’aménagement est-il très cher ?

F.R. Dans le cas de la Durance, nous avons établi un rapport coûts-avantages à partir d’un modèle de calcul développé dans ce but. Il montre que sur une échéance de 100 ans, le recours au génie végétal revient dix fois moins cher que de curer le lit des rivières et de gérer les dommages (nous avons pris en compte les dommages évités). Sur ce bassin versant, le coût du curage était d’autant plus important qu’il y a de nombreux barrages hydroélectriques. Le calcul serait encore plus favorable si nous avions pu chiffrer les avantages écologiques de restauration des milieux, ce qui n’a pas été pris en compte.

Finalement le génie végétal permet de combiner des bénéfices « GEMA » et « PI » ?

F.R. Historiquement le génie végétal a presque toujours été associé à des objectifs de restauration des milieux, alors que les ouvrages contribuaient aussi à des objectifs de « PI ». Autrement dit on faisait instinctivement de la GEMA et de la PI, sans que cela soit affiché comme un objectif clair. Le nouveau cadre GEMAPI incite beaucoup plus à mettre en avant les co-bénéfices des aménagements. Sur l’Olon par exemple, dans le département de l’Isère, le SYLARIV a essayé de faire réfléchir le maître d’ouvrage et les Bureaux d’étude dans ce sens : comment la conception du projet peut-elle être ajustée pour faire à la fois de la GEMA et de la PI ?

Sur l’Olon : voir l’interview de Freddy Rey dans l’hebdomadaire isérois ESSOR

Dans l’exemple de la Durance, une partie des ouvrages ont été installés sur des torrents… Vos techniques sont-elles avant tout utiles en contexte torrentiel ?

F.R. Non, le génie végétal a son intérêt partout, pas uniquement sur les torrents. D’ailleurs en cas de crue torrentielle ou d’événement extrême, l’effet du végétal peut se révéler peu perceptible. Il faut associer l’utilisation du génie végétal à une vision sur tout le bassin versant. Sur la Durance, c’est le fait d’avoir multiplié les interventions sur le bassin entier qui est efficace.

Et en contexte urbain, cela fonctionne ?

F.R. En milieu urbain, on peut notamment mettre des plantes sur les berges, sachant qu’en ville, le végétal a d’autres co-bénéfices, comme lutter contre les ilots de chaleur. Ceci étant, contre les inondations en ville, le génie végétal est surtout pertinent en amont. A Grenoble, le programme d’aménagement sur l’Isère amont du SYMBHI intègre des zones d’expansion de crues et des reméandrages de cours d’eau, qui ont beaucoup sollicité le génie végétal. Le tout contribue à protéger la ville.

Illustration : Fascine en pied de berge de cours d'eau - F.REY

Le génie végétal consiste aussi à planter sur des berges. Cela ne risque pas de fragiliser l’ouvrage ?

F.R. C’est tout-à-fait possible, et le problème n’est pas uniquement le système racinaire, puisque les arbres, s’ils sont déracinés et chutent de travers, peuvent créer des embâcles et des débâcles. Comme dans toute prise de médicament, il y a une question de dose ! L’utilisation du végétal doit être raisonnée et contrôlée.

Y-at-il un intérêt à végétaliser des enrochements pour les protéger ? Des précautions à prendre ?

F.R. Oui il y a un intérêt, car des boutures placées sur un enrochement vont permettre de diversifier les habitats. Mais il faut tout de même faire attention aux diamètres, pour ne pas déstructurer l’ouvrage. Les bureaux d’études connaissent les bonnes espèces végétales.

Quelle question faut-il toujours se poser avant de décider d’un aménagement en génie végétal ?

F.R. La première question à se poser est de savoir si l’ouvrage va résister aux contraintes, qu’elles soient climatiques ou hydrologiques. Cette question est particulièrement importante dans des contextes contraints comme les milieux montagnards, méditerranéens ou tropicaux, où il peut y avoir des phénomènes extrêmes, ou des crues torrentielles…

Quelles bonnes pratiques vous semblent intéressantes actuellement ?

F.R. Ce sont celles qui se revendiquent dès le début du projet, en phase de conception, comme multi-bénéfices. Que ce soit localement à l’échelle d’un ouvrage ou à l’échelle du bassin versant.

Mais avoir une double vision GEMA et PI, ce n’est pas donné à tout le monde ?

F.R. Effectivement et c’est pourquoi la GEMAPI et l’approche multi-bénéfices ouvrent la voie sur des métiers nouveaux, nécessitant des gens ayant des compétences pluridisciplinaires, un peu généralistes à la fois en compétence hydrologique et naturaliste. Cela invite à créer des formations nouvelles.

Il y a dix ans vous avez créé l’association AGéBio, l’Association française pour le génie biologique ou génie végétal, qui regroupe les acteurs du génie végétal. Quelle est sa valeur ajoutée pour les gestionnaires ?

F.R. L’association s’est beaucoup investie pour contribuer, entre autres, aux Règles professionnelles du génie végétal, puis du génie écologique. Elle favorise aussi les échanges entre chercheurs et praticiens : son prochain colloque international en 2020 portera sur le génie végétal en soutien aux solutions fondées sur la nature, notamment pour la lutte contre les inondations. Pour les maîtres d’ouvrages, l’AGéBio peut servir à donner de la lisibilité sur l’offre des bureaux d’étude en génie végétal. L’adhésion d’un professionnel à l’AGéBio n’est pas automatique, et le fait d’être adhérent est un gage de professionnalisme.

Vous êtes Président du Syndicat mixte du lac et des rivières du voironnais (SYLARIV)… Qu’est-ce que cela apporte sur votre expérience de chercheur ?

F.R. En tant que scientifique, on peut être parfois coupé des réalités et même si les questions émanent des praticiens, on a rarement une vision sur tout le contexte d’un projet et donc sur sa faisabilité. Quand on est élu, on est dans une forme de réalité, en prise avec des contraintes de tous ordres, administratives, foncières… Baigner dans ces deux réalités donne du recul, cela permet de mieux identifier les besoins. Cela m’aide aussi à comprendre comment diffuser la connaissance scientifique. Les bureaux d’étude sont un très bon intermédiaire pour cela. J’ai un pied dans les deux mondes, c’est hyper enrichissant !

Pour creuser :

• le numéro 26 de la revue d’Irstea Sciences Eaux et Territoires paru en 2018, la revue mensuelle d’Irstea : http://www.set-revue.fr/gemapi-vers-une-gestion-plus-integree-de-leau-et-des-territoires
• L’interview de Freddy Rey dans l’hebdomadaire régional Essor
• L’ouvrage Restaurer les milieux et prévenir les inondations grâce au génie végétal. Freddy Rey, éditions Quae, 2018  : https://www.quae.com/produit/1485/9782759227792/restaurer-les-milieux-et-prevenir-les-inondations-grace-au-genie-vegetal (version papier : 25€, pdf gratuit)

Biographie de Freddy Rey

Freddy Rey est Directeur de recherche (HDR) en écologie ingénieriale et ingénierie écologique, rattaché au Laboratoire des écosystèmes et des sociétés en montagne (UR LESSEM) d'Irstea, Centre de Grenoble. Il développe des activités de recherche et d’expertise dans le domaine des interactions entre végétation, érosion et sédiments dans les bassins versants torrentiels. Expert en génie végétal, il se spécialise actuellement sur les Solutions fondées sur la nature (SFN, ou NBS pour Nature-based solutions) pour la protection contre les risques naturels liés à l’eau. Il est le Président-fondateur de l’Association française pour le génie biologique ou génie végétal (AGéBio), ainsi que Vice-Président-fondateur de l’Association fédérative des acteurs de l'ingénierie et du génie écologiques (A-IGEco). Il occupe aujourd’hui la Présidence du Groupe de travail sur les Solutions fondées sur la nature au sein du Comité français de l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN). Parallèlement à ses activités professionnelles, il occupe des fonctions d’élu et préside le Syndicat mixte du lac et des rivières du Voironnais (SYLARIV) dans le département de l’Isère.

Thibault LESCUYER pour France Digues