Memoire Online - Réflexion sur la prise en compte du changement climatique à Rennes : eau, végétation & à®lot de chaleur urbain

Mémoire de Master 2 Géographie Environnementale
Année universitaire 2015-2016

Réflexion sur la prise en compte de l'adaptation au changement
climatique à Rennes : eau, végétation et îlot de chaleur urbain

? Pierre Kastendeuch : Maître de conférences (tuteur universitaire) ? Georges Najjar : Maître de conférences

Réflexion sur la prise en compte de l'adaptation au changement climatique à Rennes : eau, végétation et îlot de chaleur urbain

Remerciements

Pour commencer, je tenais à remercier tout particulièrement Armelle ECOLAN, ma tutrice durant ce stage, pour sa motivation à toute épreuve, son dynamisme et son implication sur les réflexions menées.

Je remercie également toutes les personnes des différents services qui ont participé, de près ou de loin, aux groupes de travail mis en place au cours de ces six mois et aux débats enrichissants qui ont pu s'y dérouler.

Mention spéciale aux chargés d'études et aux assistantes du service planification & études urbaines, pour leur accueil et leur bonne humeur, qui ont rendu le déroulement du stage bien plus agréable.

Je tenais aussi à remercier Mr. Pierre Kastendeuch, tuteur universitaire, pour son aiguillage au cours de ce travail de mémoire.

Enfin, merci à ma famille et à mes amis pour leur soutien et leurs précieuses relectures.

Table des matières

I. L'adaptation au changement climatique, un contexte favorable à l'émergence de nouvelles

stratégies de gestion de l'eau et de la végétation sur l'ensemble du territoire métropolitain 11

1.1 La révision du PLU de Rennes et l'élaboration du premier PLUi de Rennes Métropole 13

3. L'îlot de chaleur urbain, un phénomène climatique propre aux zones urbaines 27

4. Les méthodes d'adaptation au changement climatique : la ville comme terrain d'expérimentation 33

4.1.1 De sa création à Berlin à son adaptation par certaines villes françaises 34

4.3 La gestion intégrée des eaux pluviales, un enjeu fort pour une meilleure résilience des villes 46

Table des figures

Figure 1 : Hiérarchie normative autour du SRCAE (Document de présentation SRCAE, 2013) 12

Figure 2 : Calendrier prévisionnel du PLUi (Archives Rennes Métropole, 2016) 15

Figure 3 : Calendrier prévisionnel du PCAET (Archives Rennes Métropole, 2016) 15

Figure 4 : Évolution du bilan radiatif de la terre ou « forçage radiatif » en W/m² sur la période 1850-2250, selon

les anciens et les nouveaux scénarios (CNRS, Senesi) 18
Figure 5 : Évolution de l'anomalie de température annuelle moyenne en France au 20^ème siècle, sur la normale

Figure 6 : Évolution des précipitations depuis un siècle en France (Météo-France) 21

Figure 7 : Écarts à la normale (1971-2000) des valeurs moyennes annuelles de températures maximales

quotidiennes (en haut) et minimales quotidiennes (en bas) sur l'Ouest de la France (Météo-France) 21
Figure 8 : Évolution des températures l'après-midi en été, selon les scénarios du GIEC à l'horizon 2080 (Météo-

France) 22
Figure 9 : Évolution de la pluviométrie moyenne annuelle, selon les scénarios du GIEC à l'horizon 2080 (Météo-

France) 22
Figure 10 : Évolution des températures moyennes annuelles à Rennes, sur la période 1879-2011 (en haut) et

Figure 11 : Écarts à la normale (1971-2000) des précipitations à Rennes (Météo-France) 23

Figure 12 : État hydrologique des nappes en 2013 en France ( http://wikiagri.fr) 26

Figure 13 : Profil de l'îlot de chaleur urbain (ICU) à Rennes en 2005 et écarts observés ( http://www.espace-

Figure 14 : Intensité de l'îlot de chaleur urbain à Rennes (Foissard & al., 2014) 29

Figure 18 : Plan de zonage de Paris : zone urbaine générale (UG) en bleue (PLU Paris, 2006) 39

Figure 19 : Illustration de la bande Z, de la parcelle S et des espaces libres (Mairie de Paris 2014, modifié) 39

Figure 20 : Calcul de la surface végétalisée pondérée et coefficients des types de surfaces (PLU Paris 2006,

Figure 21 : Schéma synthétique du fonctionnement du coefficient de végétalisation de Paris (Filliol, 2016) 41

Figure 22 : Coefficients de pondération de la règle mise en place à Malakoff (PLU Malakoff, 2015) 42

Figure 23 : Les différentes zones de densité et de type d'habitat qui conditionnent le coefficient de biotope (PLUi

Figure 24 : Pourcentages à atteindre selon l'indice de la zone (PLUi SQY, 2015) 43

Figure 26 : Les deux types de réseaux de gestion de l'eau en France (Blogplastics, 2013) 47

Figure 28 : Exemple de végétalisation grâce à la convention "Embellissons nos murs" à Rennes

( http://metropole.rennes.fr) 49
Figure 29 : Organigramme simplifié des services sollicités de Rennes Métropole et de la ville de Rennes (Filliol,

Figure 30 : Groupe de travail élargi sur l'adaptation au changement climatique (Filliol, 2016) 54

Figure 31 : Groupe de travail restreint sur la gestion de l'eau et de la végétation au sein des espaces publics

Figure 32 : Groupe de travail restreint sur le coefficient de biotope (Filliol, 2016) 57

Figure 34 : Zonage des seuils d'imperméabilisation sur la ville de Rennes (Ville de Rennes, 2004) 58

Figure 35 : Les 3 grands domaines de préoccupation et leurs objectifs (Filliol, 2016) 60

Figure 36 : État actuel de la présence de la végétation sur la ville de Rennes (AUDIAR, 2014) 65

Figure 38 : Les différentes techniques permettant aux plantes de s'agripper aux murs (Med & Fuchs, 2009) 99

Figure 39 : Principe d'un mur végétal sur nappe horticole (Med & Fuchs, 2009) 100

Figure 42 : Avantages & inconvénients des murs végétalisés (d'après Ernst & Young (2009) et Fuchs & Med

Figure 43 : Localisation de la place de la République à Rennes (Mappy, modifié) 103

Figure 44 : Les « étagères végétales » sur la place de la République à Rennes

105
Figure 46 : Chaussée réservoir permettant de limiter l'inondation de la voirie (Conseil régional Rhône-Alpes,

Figure 47 : Coupe explicative du dispositif de type chaussée réservoir (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006) 107

Figure 48 : Points fort et points faibles des chaussées réservoirs (Compilation de données) 108

Figure 49 : Illustrations de plusieurs formes de noues (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006) 109

Figure 50 : Coupe du dispositif de type tranchée (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006) 109

Figure 51 : Points fort et points faibles des noues/tranchées (Compilation de données) 110

Figure 52 : Illustration d'un puit d'infiltration et coupe explicative (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006) 111

Figure 53 : Points fort et points faibles des puits d'infiltration (Compilation de données) 111

Figure 54 : Illustrations de bassins de retenue en eau et à sec, avec leur coupe explicative (Conseil régional

Figure 56 : Points fort et points faibles des bassins de retenue (Compilation de données) 114

Figure 57 : Coupe d'un dispositif de type toiture végétalisée (Grand Lyon, 2008) 115

Figure 58 : Végétalisation extensive à gauche ( http://www.topterrasse.fr) et végétalisation intensive à droite

( http://www.durovray-etancheite.com) 116
Figure 59 : Caractéristiques des deux types de végétalisation sur toitures/terrasses végétalisées (d'après

l'Agence Rheinert, modifié) 117
Figure 60 : Avantages et inconvénients des toitures/terrasses végétalisées (Acqualys (2015), Cosgrove & Spino

et Piron (2013), modifié) 118
Figure 61 : Prix, support d'application et entretien des différents dispositifs pour la gestion des eaux pluviales

Table des annexes

Annexe 2 : Rennes, la « ville archipel ». En rouge, les zones urbanisées aussi appelées « taches urbaines »

Annexe 3 : Températures moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne) 89

Annexe 4 : Précipitations moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne) 89

Annexe 5 : Hôtel de Rennes Métropole et localisation : Avenue Henri-Fréville (Google Maps & photo personnelle)

90
Annexe 6 : Organigrammes détaillés de Rennes Métropole et du Service planification & études urbaines (Rennes

Annexe 7 : Carte regroupant les communes de Rennes Métropole (Handistar Rennes Métropole) 92

Annexe 8 : Carte des collectivités françaises associées à la démarche Cit'ergie en Janvier 2016 (ADEME) 93

Annexe 9 : Évolutions des températures et des précipitations en Europe entre la période 1980-1999 et la période

Annexe 10 : Évolution du niveau marin entre 2000 et 2100 selon les différents scénarios du GIEC (REFMAR) 94

Annexe 12 : Implantation des stations météorologiques sur la métropole rennaise (Foissard & al., 2012) 95

Annexe 13 : Sky View Factor (SVF) ou « facteur de visibilité du ciel ». Il permet un piégeage de chaleur et du

Annexe 14 : Organisation des documents d'urbanisme à Berlin (CERTU 2012, modifié) 96

Annexe 17 : Livret d'information sur les nouvelles méthodes de végétalisation 98

Annexe 18 : Livret d'information sur les techniques alternatives, pour la gestion des eaux pluviales 107

Annexe 19 : Fiches projets des études menées sur le territoire rennais, en lien avec l'eau et la végétation 120

Introduction

L'adaptation des sociétés au changement climatique est une question qui émerge depuis la fin des années 2000. L'idée que ce changement est inéluctable a généré une réelle prise de conscience de la part des politiques publiques et des collectivités territoriales (Merot, Dubreuil & al., 2012). Cette prise de conscience est d'autant plus importante que la vulnérabilité des sociétés face aux évolutions climatiques ne cesse d'augmenter, liée en partie à l'urbanisation accrue des territoires.

On distingue généralement deux volets dans la prise en compte du changement climatique. D'une part, l'atténuation, qui vise à minimiser les causes pouvant accélérer ou intensifier les dérèglements climatiques. Ces mesures visent principalement à diminuer les émissions de gaz à effet de serre. D'autre part, l'adaptation, appréhendée comme une politique « nouvelle », qui interroge le domaine de l'aménagement territorial. Il s'agit notamment d'intégrer de nouvelles réflexions au sein des politiques publiques et des documents cadres, qui permettront de mieux contrôler et d'organiser le territoire en fonction des nouveaux enjeux liés à cette problématique. Concrètement, cette démarche réinterroge surtout la gestion de la végétation et de l'eau au sein des zones urbaines, ou encore la disposition du bâti, ainsi que le choix des matériaux pour les futurs projets urbains. Ces différentes mesures ont plusieurs objectifs, notamment la lutte contre l'îlot de chaleur urbain et l'augmentation des températures engendrée par le changement climatique, mais aussi la réduction de la vulnérabilité face aux aléas climatiques, plus particulièrement les inondations.

Il est important d'avoir à l'esprit que l''adaptation et l'atténuation doivent être envisagées de manière conjointe, afin de prévenir de manière efficace les effets du changement climatique. La réduction des émissions de gaz à effet de serre est donc également un enjeu majeur pour permettre la mise en place de stratégies d'adaptation. Dans cette vision, plus l'atténuation sera efficace, moins l'adaptation sera coûteuse (Ministère de l'environnement, de l'énergie et de la mer, 2013).

La ville de Rennes, comme d'autres agglomérations françaises, a décidé d'entamer des réflexions plus approfondies sur cette problématique d'adaptation, même si elle n'apparaît pas comme la ville la plus touchée par le changement climatique. Le territoire a pourtant déjà anticipé un enjeu majeur, à savoir l'approvisionnement en eau potable, qui était et qui est toujours une des préoccupations principales du territoire rennais, compte tenu de l'enjeu de santé publique associé. À côté de cela, les questions liées à la gestion des eaux pluviales et de la végétation dans les zones urbaines font l'objet d'une demande politique de plus en plus marquée, en particulier sur le coefficient de biotope.

Les nouvelles réflexions qui s'engagent s'inscrivent dans un contexte favorable, lié notamment à la révision du Plan Local d'Urbanisme (PLU) de Rennes, à l'élaboration du nouveau Plan Climat Air Energie Territorial (PCAET), mais surtout à la mise en place du premier Plan Local d'Urbanisme intercommunal (PLUi) de la métropole, qui vise à instaurer une dynamique métropolitaine exemplaire.

À la vue de ces nouvelles dispositions, comment intégrer les réflexions menées sur l'adaptation au changement climatique dans les prochains documents-cadres de la métropole, en favorisant à la fois l'action publique et les démarches particulières ?

La première partie précisera le contexte réglementaire sur lequel repose ces nouvelles investigations. Les principaux impacts liés au changement climatique et les différentes méthodes d'adaptation, en lien avec l'eau et la végétation seront également présentés. On veillera à discerner les actions portant sur les espaces publics de celles portant sur le domaine privé, même si certaines méthodes et certains dispositifs peuvent être intégrés aux deux niveaux de préoccupation.

En deuxième partie, la méthodologie employée pour mener à bien ces deux champs d'investigation sera expliquée, en partant de l'identification des acteurs jusqu'à la mise en place de groupes de travail selon les différentes thématiques. Les premières expérimentations, notamment sur le coefficient de biotope, permettront d'illustrer de manière concrète les hypothèses et les objectifs retenus au cours de ce travail.

Enfin, la troisième partie analysera les pistes de réflexion qui ont été mises en place au cours de ce travail de mémoire et les difficultés qui s'y sont rattachées. Des perspectives concernant de prochaines expérimentations seront également proposées.

I. L'adaptation au changement climatique, un contexte favorable à l'émergence de nouvelles stratégies de gestion de l'eau et de la végétation sur l'ensemble du territoire métropolitain

Avant de présenter le contexte réglementaire de cette étude, il convient de donner quelques éléments de précision quant au territoire sur lequel elle s'appuie.

La ville de Rennes se situe à l'Ouest de la France, en région Bretagne (Annexe 1). Elle comporte 211 373 habitants (2013), tandis que le territoire métropolitain (correspondant à Rennes Métropole et à ses 43 communes) en dénombre aux alentours de 427 000. Les zones urbaines sont relativement denses, avec plus de 4 000 habitants par km², soit environ 700 de plus qu'une agglomération comme Strasbourg, pourtant plus grande. Ceci résulte notamment de la politique d'urbanisation entreprise à Rennes, qu'on surnomme aussi « ville archipel » (Annexe 2). Cette appellation traduit la volonté d'articuler le développement polycentrique avec le maintien des espaces agricoles et naturels, en économisant fortement l'espace et en préservant les ressources naturelles, d'où une densification des espaces urbanisés (Plan Local d'Urbanisme de Rennes, 2009 ; Schéma de Cohérence Territoriale¹ du Pays de Rennes, 2015).

Le territoire rennais bénéficie d'un climat tempéré océanique doux, qui maintient une certaine homogénéité climatique tout au long de l'année. On observe habituellement des étés modérément chauds et des hivers doux, avec une amplitude thermique annuelle relativement faible par rapport à d'autres régions françaises (Annexe 3). Les chutes de neige sont quant à elles très rares, les températures étant rarement négatives. Bien qu'on se situe en région Bretagne, la quantité de précipitations à Rennes se situe au niveau de la moyenne nationale, qui est de 700 mm/an. C'est d'ailleurs l'une des zones les moins humides de la région, avec environ 694 mm/an (sur la normale climatique 1981-2010) et des pluies réparties de manière assez régulière au cours de l'année (Météo Bretagne) (Annexe 4).

Cette rapide présentation des différentes spécificités Rennaises a pour but de poser un cadre sur le travail qui suit. Celle-ci est d'autant plus importante que les priorités et les enjeux en termes d'adaptation au changement climatique peuvent être différents en fonction de la situation géographique et de la situation climatique du territoire en question.

Pour plus de précisions, l'annexe 5 permet de localiser l'hôtel de Rennes Métropole, structure d'accueil de ce stage, qui regroupe 1 000 agents territoriaux, ainsi que 122 élus. L'organigramme en Annexe 6 donne une vision d'ensemble des différents pôles et des services de Rennes Métropole², dont celui auquel est rattaché ce travail, à savoir le service « planification et études urbaines ».

1. Le cadre réglementaire de Rennes en pleine évolution

On perçoit un fort engagement politique de la part de la ville de Rennes. En effet, la prise en compte des enjeux énergétiques et climatiques était déjà abordée dans le projet communautaire de 2006. Aux vues des manifestations météorologiques de plus en plus probantes, appuyées par un discours politique de plus en plus engagé, les collectivités se doivent aujourd'hui de prendre en considération les enjeux qui gravitent autour du phénomène de changement climatique.

Le « Schéma Régional Climat Air Énergie de Bretagne » (SRCAE) s'inscrit dans cette dynamique, en faisant office de document cadre pour les « Plan Climat Air Énergie Territorial » (PCAET) et les documents d'urbanisme des territoires. Il s'adresse plus globalement à l'ensemble des acteurs économiques et politiques de Bretagne, afin que les enjeux climatiques, énergétiques et de qualité de l'air, fassent partie intégrante des futures décisions stratégiques et opérationnelles à tous les niveaux. Le SRCAE constitue en outre un document d'orientations générales sur lequel s'appuieront plusieurs documents, dont le PCAET, qui devront être compatibles (Document de présentation SRCAE, 2013) (Figure 1).

Figure 1 : Hiérarchie normative autour du SRCAE (Document de présentation SRCAE, 2013)

Le SRCAE 2013-2018 définit des objectifs et des orientations stratégiques à l'horizon 2020 et 2050, surtout en matière d'atténuation au changement climatique (maîtrise de la demande énergétique, lutte contre la pollution, réduction des GES³, etc.). Il comporte cependant un volet lié à l'adaptation au changement climatique. Au total, 32 orientations stratégiques sont énoncées, sous la tutelle de plusieurs grandes thématiques, comme l'aménagement et l'urbanisme ou les énergies renouvelables.

Aux vues de l'émergence de tous les enjeux liés au changement climatique et à la transition énergétique, la collectivité a décidé d'intégrer cette thématique dans les réflexions accompagnant la révision du Plan Local d'Urbanisme de Rennes et l'élaboration du premier Plan Local d'Urbanisme intercommunal de la métropole.

Celles-ci sont l'occasion de balayer largement les leviers d'action, notamment sur les sujets de l'adaptation au changement climatique, thématique encore trop peu explorée jusqu'ici par la collectivité.

1.1 La révision du PLU de Rennes et l'élaboration du premier PLUi de Rennes Métropole

Le Plan Local d'Urbanisme (PLU) est un document essentiel qui fixe les règles générales d'utilisation du sol. C'est lui qui définit la façon dont la ville doit être aménagée à moyen terme et dessine en quelque sorte l'avenir de la ville : les secteurs voués à devenir constructibles et ceux qui doivent rester naturels, les formes urbaines que peuvent prendre les constructions, les parcelles qui sont réservées aux équipements publics, etc. C'est donc un document complet, auquel tout le monde devra se référer pour comprendre et appliquer les règles d'urbanisme. Il remplace les anciens Plans d'occupation des sols (POS).

Un PLU est composé de différentes parties qu'il convient de préciser (Archives Rennes Métropole, 2016) :

? Un rapport de présentation, qui liste les choix d'organisation du territoire (via un diagnostic), les besoins et les perspectives d'évolution, ainsi que l'évaluation environnementale de la commune.

? Un PADD⁴, qui traduit le projet urbain, en définissant les orientations générales des politiques d'aménagement, d'équipement, d'urbanisme, de paysage, etc. Celui de Rennes projette le développement urbain à l'horizon 2030.

? Les OAP⁵, qui définissent un ensemble de dispositions portant sur l'aménagement, l'habitat, les transports ou les déplacements. Ces OAP précisent les orientations du PADD et peuvent être soit thématiques, soit focalisées sur des quartiers ou des secteurs à aménager ou à restructurer.

? Un règlement écrit et graphique, qui regroupe l'ensemble des règles d'urbanisme appliquées au territoire. Ce dernier est organisé par zones (urbaines, à urbaniser, agricoles et naturelles). Toutes les communes ne se voient pas appliquer les mêmes règles. En revanche, elles s'appuient toutes sur un dispositif graphique permettant une bonne gestion dans le temps.

? Les annexes, qui donnent des informations sur les différents éléments qui s'imposent à la commune (réseau d'eau potable, d'assainissement, gestion des déchets, etc.).

La révision du PLU est un long processus qui doit associer à la fois les acteurs de la ville et les habitants. La révision du PLU de Rennes a officiellement été ouverte en 2014⁶, par décision du Conseil Municipal⁷. Durant cette année 2016, la révision s'ouvre à la concertation avec les Rennais et doit notamment permettre d'affiner le PADD. Cette première phase se terminera en juin 2016 par un débat sur les orientations générales du PADD en Conseil Municipal, puis en Conseil Métropolitain⁸. L'année suivante (2017) sera consacrée à la traduction réglementaire du projet urbain et à la formalisation du dossier du PLU. Enfin, l'année 2018 verra une ultime phase de consultation des habitants lors de l'enquête publique. La réactualisation du PLU de Rennes sera effective jusqu'à l'horizon 2030.

En parallèle de cette révision, la transformation de l'agglomération rennaise en métropole depuis le 1er janvier 2015 a entraîné le transfert de la compétence PLU des 43 communes qui la composent (Annexe 7). Le PLUi est alors l'expression du projet que portent la métropole rennaise et ses 43 communes pour les 15 prochaines années (horizon 2035). Le document-cadre final permet de réviser l'ensemble des 43 PLU des différentes communes concernées par RM et de les rassembler en un seul document unique (Archives Rennes Métropole, 2015).

L'amorce du PLUi a été lancée par les élus de RM lors du conseil métropolitain du 9 Juillet 2015. Ce document-cadre se compose de la même manière qu'un PLU classique et intègre quatre grands objectifs :

? Une métropole entreprenante et innovante, avec comme piliers principaux l'attractivité, le dynamisme économique et l'emploi.

? Une métropole accueillante et solidaire, en permettant une diversification des logements (cohésion et mixité sociale), une amélioration du cadre de vie, la limitation des risques et des nuisances et le développement des besoins commerciaux et des services.

? Une métropole écoresponsable et exemplaire, en favorisant le développement de mobilités multiples, en optimisant les réseaux existants, en mettant en réseau des grands espaces naturels et en limitant la consommation foncière des espaces agricoles.

? Une métropole capitale régionale, attractive et entraînante, avec une réelle affirmation de l'identité et du rayonnement d'une capitale régionale.

L'établissement du PLUi nécessitant une organisation complexe, un calendrier théorique permet de repérer dans le temps les périodes fortes du projet (Figure 2). On notera que celui-ci devra être formalisé en milieu d'année 2018, pour ensuite être soumis à une enquête publique, avant d'être approuvé vers le mois de Septembre 2019 (Archives Rennes Métropole, 2015).

L'élaboration de ce premier PLUi est donc un travail qui s'échelonne sur un temps de travail relativement limité (2-3 ans), si on met de côté les procédures administratives. Il nécessite d'ailleurs un dispositif humain conséquent.

⁶ Ancienne version du PLU de Rennes : 2006-2014 - Prochaine version : 2015-2030

⁷ Instance qui valide les décisions à l'échelle des communes (avant mise en place du PLUi)

⁸ Instance qui valide les décisions à l'échelle métropolitaine et communale depuis le passage de Rennes en métropole (avis demandé au préalable en conseil municipal)

Il a vocation à intégrer de manière plus marquée les problématiques liées au changement climatique, notamment le volet adaptation. Pour cela, il prend en compte un autre document, le PCAET, qui se focalise essentiellement sur les thématiques climatiques et énergétiques.

Figure 2 : Calendrier prévisionnel du PLUi (Archives Rennes Métropole, 2016)

1.2 L'émergence du PCAET nouvelle génération de 2016

La Loi de Transition Énergétique pour la Croissance Verte (LTECV) du 17 Août 2015 impose à tous les EPCI⁹ de plus de 50 000 habitants d'adopter un PCAET, au plus tard le 31 Décembre 2016, pour une approbation début 2017 (Figure 3). Ce document fait suite à l'ancien Plan Climat Énergie Territorial de 2010 (PCET). Le document final sera rendu public et mis à jour tous les six ans.

Figure 3 : Calendrier prévisionnel du PCAET (Archives Rennes Métropole, 2016)

Le PCAET définit les objectifs stratégiques et opérationnels par secteur en cohérence avec les engagements internationaux de la France, le programme d'action à mettre en oeuvre et le dispositif de suivi et d'évaluation des résultats. Il participe également à l'atteinte des objectifs du SRCAE et du Plan de Protection de l'Atmosphère (PPA).

La loi définit des objectifs stratégiques et opérationnels sur plusieurs secteurs, à savoir :

> Les émissions de GES : baisse de 20% d'ici 2020, de 40% d'ici 2030 et de 75% d'ici 2050.

> La part de consommation d'énergies renouvelables : augmentation de 23% en 2020 et de

La première étape consiste en un diagnostic territorial accompagné d'un bilan à l'échelle de chaque commune. Ce bilan se décline sous la forme d'une analyse quantitative, comprenant les émissions de GES, la part des énergies renouvelables et la qualité de l'air et d'une analyse qualitative, qui porte davantage sur l'état des lieux des actions mises en oeuvre par RM et les communes. Il en résulte une idée des consommations énergétiques et des émissions de polluants à l'échelle de la métropole, avec l'élaboration en parallèle des portraits climat-énergie à l'échelle de chaque commune (étape réalisée en Janvier 2016).

La deuxième étape détaille les objectifs stratégiques et opérationnels cohérents avec la loi.

Enfin, la troisième étape détermine le plan d'action, élaboré pour six ans et structuré autour des enjeux majeurs issus du diagnostic territorial de la première étape.

Ce PCAET favorise le partenariat avec les communes et permet l'information et la mobilisation des habitants. À noter qu'une conférence locale de la transition énergétique sera mise en place à l'initiative de RM. Celle-ci rassemblera les représentants des secteurs publics, privés et associatifs et aboutira à des concertations entre les différents représentants (Archives Rennes Métropole, 2015).

> Diagnostiquer le degré d'intégration de l'énergie dans les politiques publiques de RM (au

> Rassembler les acteurs et mettre en place une dynamique collective et politique.

> Établir des objectifs par secteurs (mobilité (PDU¹¹), habitat (PLH¹²), tertiaire, agriculture,

> Travailler sur le plan d'action (via la démarche Cit'ergie et les démarches PDU, PLH).

Ce PCAET nouvelle génération a pour but de cerner des objectifs sectoriels et opérationnels, chose qui manquait au plan climat de 2010, avec trois volets distincts prioritaires : l'atténuation du changement climatique, l'adaptation à ce dernier et la qualité de l'air.

Pour cela, il s'appuie sur un diagnostic à la fois quantitatif et qualitatif, comme évoqué précédemment. Cette évaluation qualitative s'exprime principalement au travers du label Cit'ergie.

1.3 Le label Cit'ergie, témoin de l'engagement de la métropole rennaise

Cet outil, proposé par l'ADEME¹³, a pour but d'aider les collectivités dans l'élaboration de leur PCAET, mais aussi dans la mise en oeuvre de la politique énergétique et climatique. Il évalue les collectivités sur les actions qu'elles conduisent dans le cadre de leurs compétences propres et dans leur sphère d'influence. Ce label est attribué pour quatre ans et définit trois niveaux de « bonne conduite » :

? « CAP Cit'ergie » : grade regroupant les collectivités en bonne voie pour l'atteinte du label Cit'ergie d'ici 4 ans (évaluation supérieure à 35% du potentiel réalisé).

? « Cit'ergie » : grade regroupant les collectivités qui dépassent 50% de la réalisation de leur potentiel.

? « Cit'ergie GOLD » : grade regroupant les collectivités qui dépassent 75% de la réalisation de leur potentiel.

En France, 81 collectivités regroupant 46 communes et 35 intercommunalités sont suivies par la démarche Cit'ergie (Annexe 8).

Rennes Métropole se situe plutôt en bonne position, puisqu'elle atteint actuellement 70% de la réalisation de son potentiel. Elle est donc tout près d'obtenir le label « Cit'ergie GOLD », qui est de 75%.

La démarche Cit'ergie a permis de mettre en avant les points forts et les axes de progression de la collectivité, en vue de l'obtention du plus haut niveau proposé par le label. Afin d'y arriver, des efforts doivent encore être entrepris à plusieurs niveaux, notamment sur le volet de l'adaptation au changement climatique, mais aussi sur la production d'électricité via les énergies renouvelables, qui reste faible actuellement (2.7%). La politique concernant le vélo est également montrée du doigt et doit parvenir à se développer dans les prochaines années. D'un autre côté, on peut noter plusieurs points forts, comme l'offre de transports collectifs¹⁴, l'excellence énergétique de la politique de l'habitat ou encore l'excellence de la politique de prévention des déchets (Thibault, 2015).

Le PCAET fonctionne donc de pair avec le dispositif Cit'ergie, en lui assurant un suivi, dans le but d'atteindre de meilleures performances énergétiques et « climatiques ».

Ces importantes réflexions qui s'engagent au travers de la révision des documents cadres cités dans ces parties est le fruit d'une prise de conscience de la part des élus de la métropole face au changement climatique.

¹⁴ Notamment le métro (deuxième ligne actuellement en construction) et le bus

L'objectif étant de pouvoir anticiper le phénomène, pour mieux l'appréhender et construire une dynamique urbaine en adéquation avec les évolutions climatiques futures.

2. Un changement climatique avéré

Bien qu'il existe encore quelques climatosceptiques sur le sujet, le débat autour du changement climatique n'aura pas lieu au cours de ce mémoire. Les signes d'évolutions sont clairs et les scientifiques en mesurent les impacts depuis plusieurs années. Si ce changement traduit des évolutions climatiques qui diffèrent selon les régions géographiques, on peut observer les effets de ce dernier à toutes les échelles. Cette partie permettra de soulever les grandes observations recensées, de l'échelle la plus globale à la plus locale, en se basant notamment sur les scénarios prospectifs élaborés par le GIEC¹⁵.

2.1 Les différents scénarios du GIEC

Avant de parler de changement climatique, il convient de le définir. Le changement climatique désigne les changements à long terme des valeurs moyennes, accentués par les activités humaines (GIEC, 2007). Celui-ci résulte essentiellement des variations de la concentration des GES dans l'atmosphère, mais aussi des modifications des petites particules (aérosols) et des changements dans l'usage des sols (agriculture, forêt, urbanisation, etc.) (Trenberth & al., 2007).

Figure 4 : Évolution du bilan radiatif de la terre ou « forçage
radiatif » en W/m² sur la période 1850-2250, selon les
anciens et les nouveaux scénarios (CNRS, Senesi)

Pour réaliser des projections climatiques, il faut émettre des hypothèses sur l'évolution de la démographie mondiale et des modes de vie à travers la planète. C'est dans cette optique qu'ont été mis en place les différents scénarios du GIEC.

Les premiers scénarios élaborés lors des rapports de 2001 et 2007 (en pointillés sur la Figure 4) se définissent selon la croissance

démographique, le développement
économique, la prise en compte de mesures environnementales et les transferts de technologie.

Ils sont appelés SRES¹⁶ scénarios (Special Report on Emissions Scenarios). On les distingue selon quatre familles (Météo France) :

? Famille A1 : elle correspond à une croissance économique très rapide et répartie de façon homogène sur la planète. La population mondiale atteindrait un maximum de 9 milliards d'individus au milieu du siècle, pour décliner par la suite. De nouvelles technologies énergétiquement efficaces seront introduites rapidement. Ce scénario comprend plusieurs variantes, qui se différencient notamment par l'utilisation plus ou moins intense des combustibles fossiles.

? Famille A2 : elle prévoit un monde beaucoup plus hétérogène. On pourrait atteindre une population mondiale de 15 milliards d'habitants à la fin du siècle, avec une croissance économique et un développement des technologies énergétiquement efficaces très variables selon les régions du monde.

? Famille B1 : elle décrit la même hypothèse démographique que la famille A1, mais avec une économie qui sera rapidement dominée par les services, les « techniques de l'information et de la communication » et qui sera dotée de technologies énergétiquement efficaces. Ce scénario est le plus optimiste.

? Famille B2 : elle décrit un monde à mi-chemin des scénarios A1 et A2 sur les plans économiques et technologiques, qui voit sa population atteindre à 10 milliards d'habitants en 2100, sans cesser de croître.

Pour les nouveaux scénarios pris en compte à partir de 2011 (en traits continus sur la Figure 4), les scientifiques ont intégré le pouvoir radiatif¹⁷ des différents composants atmosphériques. En effet, le pouvoir radiatif des RCPs¹⁸ est issu des concentrations des GES et autres polluants, qui viennent elles-mêmes des émissions de ces produits et de l'utilisation des terres (déforestation, reforestation, évolution de l'espace urbain et agricole, etc.).

Le forçage radiatif correspond globalement à la différence entre l'énergie radiative reçue et l'énergie radiative émise par un système climatique donné (Hauglustaine, 2015). En d'autres mots, un forçage radiatif positif tend à réchauffer le système (plus d'énergie reçue qu'émise), alors qu'un forçage radiatif négatif va dans le sens d'un refroidissement (plus d'énergie perdue que reçue).

Si on prend l'exemple du scénario RCP 8.5, qui correspond au plus pessimiste (courbe rouge sur la Figure 4), on obtient un forçage radiatif de 8.5 W/m² en 2100. Ceci correspond à 936 ppm¹⁹, ce qui est important, sachant que le seuil des 400 ppm a été atteint cette année au niveau mondial.

Ces scénarios, issus des modélisations complexes des scientifiques du GIEC, donnent un aperçu de comment pourrait évoluer les émissions de GES selon les conditions d'évolutions de nos sociétés actuelles. Les travaux du GIEC nous permettent également d'estimer l'augmentation des températures moyennes durant notre siècle.

¹⁸ Representative Concentration Pathways (profils représentatifs d'évolution de concentration)

2.2 Des changements observés à toutes les échelles

Au niveau global, les prévisions du GIEC pour la période 2016-2035 indiquent une augmentation entre +0.3°C et +0.7°C par rapport à la période 1986-2005. À l'horizon 2050, on estime une élévation moyenne des températures de surface entre +0.4°C et +2.6°C. En 2100, l'augmentation pourrait atteindre +4.8°C dans le cas des scénarios les moins optimistes.

Le changement climatique ne s'exprime pas de la même manière à tous les endroits du globe. D'ailleurs, certains débats entre spécialistes existent encore sur certaines thématiques précises. Les scientifiques s'accordent cependant à dire que le réchauffement sera plus marqué sur les continents que sur les océans (maximal prévu pour les régions arctiques).

Selon les modèles du GIEC, on observerait un réchauffement marqué et une diminution des précipitations sur les régions méditerranéennes pendant la période estivale. Le risque de sécheresse sur le sud de la France, l'Espagne et l'Italie devrait être accentué, tandis que certaines régions nordiques (la Scandinavie par exemple) verraient leur part de précipitations augmenter (Annexe 9).

La France n'est pas épargnée par ce réchauffement global, même si elle n'est pas impactée de la même manière sur toutes ses régions.

On observe une augmentation de +0.1°C par décennie depuis le début du 20^ème siècle sur le territoire national. Cette augmentation a subit une accélération pour atteindre +0.6°C par décennie sur la période 1976-2003 (Dandin, 2006). Les régions du sud sont particulièrement exposées par l'augmentation des températures, avec un risque de sécheresse accru.

En se penchant de plus près sur l'évolution des températures vers la fin du 20^ème siècle, on distingue bien une augmentation des anomalies positives après les années 1980, bien qu'on relève également une certaine variabilité naturelle entre chaque année (Figure 5).

Figure 5 : Évolution de l'anomalie de température annuelle moyenne en France au 20^ème siècle, sur la normale climatique 1961-1990 (Météo-France)

En ce qui concerne les précipitations, les choses paraissent moins évidentes. On dégage néanmoins une tendance à la diminution des volumes d'eau précipités sur le sud de la France et des augmentations ponctuelles sur certains départements du nord du pays (Figure 6).

Figure 6 : Évolution des précipitations depuis un
siècle en France (Météo-France)

Les observations au niveau national tendent à se rapprocher de celles qu'on constate au niveau du Grand Ouest et de la région Bretagne. De ce fait, on observe bien le même réchauffement depuis la fin des années 1980, avec des écarts supérieurs à la normale climatique (Figure 7).

Figure 7 : Écarts à la normale (1971-2000) des valeurs moyennes annuelles de températures maximales quotidiennes (en haut) et minimales quotidiennes (en bas) sur l'Ouest de la France

Concernant les simulations climatiques des modèles et quelques soient les types de scénarios, on remarque une augmentation des températures, plus ou moins marquée (Figure 8).

Figure 8 : Évolution des températures l'après-midi en été, selon les scénarios du GIEC à
l'horizon 2080 (Météo-France)

La simulation des précipitations à l'horizon 2080 prévoit une baisse des pluies (Figure 9). Il faut cependant rester prudent quant à l'interprétation des résultats. La pluviométrie est un facteur plus difficile à mesurer et à modéliser que les températures (importante variabilité spatiale) et les effets du changement climatique sur cet élément sont encore difficiles à appréhender (Baraer, 2013).

Figure 9 : Évolution de la pluviométrie moyenne annuelle, selon les scénarios du GIEC à
l'horizon 2080 (Météo-France)

Dans tous les cas, il risque d'y avoir plus de sécheresses estivales en Bretagne, compte tenu de l'augmentation des températures.

À Rennes, on retrouve cette variabilité climatique naturelle d'une année à l'autre, bien qu'on constate comme pour les échelles précédentes une augmentation des températures au cours du dernier siècle (Figure 10). On relève ici une augmentation de plus de 1.5°C entre 1880 et 2011.

Figure 10 : Évolution des températures moyennes annuelles à Rennes, sur la période
1879-2011 (en haut) et zoom sur la période 2000-2011 (en bas) (Météo-France)

Au niveau des précipitations, on constate que plusieurs années déficitaires succèdent à plusieurs années excédentaires (Figure 11).

Figure 11 : Écarts à la normale (1971-2000) des précipitations à Rennes (Météo-France)

Comme dit précédemment, il est plus compliqué de définir une tendance sur ce paramètre et le graphique ci-dessous le montre clairement.

Au travers de l'observation de l'évolution des températures à différentes échelles, on constate une tendance à l'augmentation de ces dernières. En effet, les dix années les plus chaudes depuis 1946 sont toutes postérieures à 1989 (Dubreuil & Planchon, 2008). Il reste cependant plus difficile de définir l'évolution des précipitations, comme cela a pu être soulevé à plusieurs reprises dans les paragraphes précédents.

Après ces observations, il semble important de préciser que la région Bretagne n'apparaît pas comme la région de France la plus touchée par le changement climatique, comme peut l'être actuellement le Sud de la France. En revanche, l'acceptation de son existence est l'essence même des réflexions qui mûrissent au sein du territoire, quant à l'adaptabilité de celui-ci vis-à-vis des évolutions climatiques futures.

Enfin, on insistera sur le fait qu'il existe bien une variabilité climatique naturelle, qui s'exprime d'une année à l'autre et qu'il est donc nécessaire d'envisager le changement climatique sur un temps long (Merot, Dubreuil & al., 2012).

L'évolution plus ou moins marquée selon les régions des différents paramètres climatiques entraîne des répercussions à plusieurs niveaux. Celles-ci préoccupent d'ailleurs de plus en plus les acteurs du territoires, qui réfléchissent à la question de la vulnérabilité des sociétés et de leur environnement sur lequel elles reposent.

2.3 Les effets majeurs associés au changement climatique

L'augmentation du niveau marin et du risque de submersion marine associé est une des préoccupations principales de la région Bretagne. En effet, on estime une élévation entre +40 et +98 cm d'ici 2100, selon les scénarios du GIEC (Annexe 10). Ceci est dû à deux processus : d'une part, l'augmentation des températures des océans provoque une augmentation de la densité de l'eau. D'autre part, les échanges de masses d'eau avec les autres réservoirs permettent également l'élévation du niveau marin (fonte des calottes polaires et des glaciers de montagne).

Ce phénomène de montée des eaux est d'autant plus problématique que les littoraux bretons sont déjà sensibles aux risques de submersions marines lors de tempêtes violentes. Des mesures de prévention devront donc probablement être entreprises (en plus de celles actuelles), afin de limiter la vulnérabilité des infrastructures portuaires et des sociétés qui les entourent. La question du coût de ces infrastructures sera probablement source de problème, quand on connaît les difficultés financières de certaines petites collectivités (Cazenave, 2006).

Le changement climatique influe également sur les déterminants sociaux et environnementaux de la santé.

Entre 2030 et 2050, on s'attend à ce que le changement climatique entraîne près de 250 000 décès supplémentaires par an, à cause notamment de la malnutrition, du paludisme, de la diarrhée et du stress occasionné par les épisodes caniculaires.

Le stress thermique occasionné par les vagues de chaleur, qui risquent d'être plus nombreuses à l'avenir, constitue une problématique majeure, surtout au niveau des zones urbaines. En parallèle, il est prédit que les parasites pourraient étendre leur aire de distribution actuelle en réponse à l'augmentation des températures, en colonisant plus particulièrement les régions du Nord, qui deviendraient alors plus accueillantes (Loot, 2011).

L'augmentation du nombre d'évènement caniculaires et le développement des maladies constituent une réelle menace pour les régions urbanisées. En effet, les villes sont plus vulnérables du fait de la concentration d'individus sur un espace relativement restreint (OMS, 2015).

La faune et la flore sont également menacées par les fluctuations liées au climat. Les changements de concentration en CO2 de l'atmosphère, les modifications des températures et celles des précipitations touchent le métabolisme et le développement des animaux, la croissance, la respiration, la composition des tissus végétaux et les mécanismes de photosynthèse. Les cycles de vie de la faune et de la flore peuvent alors être fortement perturbés et conduire à la migration voir à la disparition des espèces. La biodiversité d'un très grand nombre d'écosystèmes est aujourd'hui menacée par la hausse des températures, la fonte des glaces, ou les modifications de la composition de l'atmosphère à venir, notamment les pollutions (Harrois-Monin, date inconnue).

Il existe aussi un lien entre pollution et changement climatique, qui se retrouve essentiellement au niveau de l'effet de serre (Annexe 11). Ce phénomène bien connu résulte du piégeage plus ou moins important du rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre par son atmosphère (Ministère de l'Écologie, du Développement durable et de l'Énergie). Ce processus permet de réchauffer l'atmosphère de manière efficace. Ce réchauffement est d'autant plus important que les rejets de GES liées aux activités humaines continuent d'augmenter, à commencer par le CO2 lui-même, mais aussi le CH4 (méthane) ou le N2O (protoxyde d'azote).

L'augmentation des températures favorise parallèlement l'apparition des pics d'ozone, que l'on observe essentiellement pendant les journées d'été très chaudes. La formation de l'ozone troposphérique, c'est-à-dire de l'ozone des basses couches de l'atmosphère, résulte de la transformation physico-chimique des polluants primaires (oxydes d'azote (Nox), composés organiques volatils (COV) ou encore monoxyde de carbone (CO)) au cours de leur « séjour » dans l'atmosphère (Respire, 2011).

Enfin, la question de l'eau est bien évidemment une des préoccupations principales liée au changement climatique, tant sa présence est importante. Si on considère que les périodes de sécheresses seront de plus en plus fréquentes, on sait qu'il existera des conflits et des pressions très fortes entre les territoires et les sociétés pour l'accès à l'eau, plus particulièrement à l'eau potable.

Ce risque de conflits est d'autant plus présent que la situation économique mondiale n'est pas forcément propice à l'apaisement général. À terme, on pourrait craindre des conflits armés rattachés aux enjeux liés à cette ressource au combien importante (IRIN²⁰, 2015).

Il y a une réelle inégalité de la disponibilité de l'eau à travers le monde. Si on se concentre plus spécialement à l'échelle de la France, on observe déjà ces inégalités. On constate notamment que la région Bretagne ne dispose pas de réelle nappe phréatique, comme cela est le cas pour l'Alsace par exemple, qui a facilement accès à l'une des plus grandes nappes phréatiques d'Europe (Figure 12). La question de l'eau se pose de manière plus marquée dans les villes du Sud et même à Rennes, qui se doivent d'établir des stratégies afin d'économiser cette ressource difficile à stocker. Le territoire rennais repose d'ailleurs sur un sol majoritairement schisteux/argileux, ce qui n'empêche pas l'infiltration des eaux même si elle est rendue plus difficile que sur d'autres types de sols. Un travail est d'ailleurs en cours pour établir une carte de sensibilité des sols vis-à-vis de l'infiltration sur le territoire rennais (réalisé par Agrocampus Ouest). Il y a donc une vraie réflexion à mener sur la gestion et le stockage de cette eau parfois excédentaire, mais pourtant « éphémère ».

Figure 12 : État hydrologique des nappes en 2013 en France ( http://wikiagri.fr)

Les grands thèmes évoqués ci-dessus regroupent une partie des effets du changement climatique sur notre environnement et les sociétés qui y sont associées. Il existe cependant des impacts plus spécifiques dans chaque domaine qu'il est nécessaire d'appréhender pour affiner sa perception de l'évolution du climat et de ses incidences. Les villes sont la plupart du temps les plus exposées, notamment pour les inondations, les évènements extrêmes ou encore les vagues de chaleur.

Ces dernières sont intensifiées par un phénomène bien connu des scientifiques, lié à l'environnement urbain. Il s'agit de l'îlot de chaleur urbain (ICU).

3. L'îlot de chaleur urbain, un phénomène climatique propre aux zones urbaines

La climatologie urbaine a pris au fil des années une plus grande ampleur, notamment en raison de l'accroissement de l'urbanisation et les questions soulevées par le changement climatique et l'adaptation des villes. En 2007, l'urbanisation a franchi la barre symbolique des 50% (selon un rapport publié par le FNUP²¹). De plus, la population urbaine se concentre sur une étendue très faible (moins de 5% de la surface continentale selon les spécialistes) et très fortement aménagée, ce qui renforce les spécificités du climat urbain. Ce phénomène est un volet important dans l'adaptation des villes au changement climatique, d'où l'importance de bien comprendre son fonctionnement.

Le climat urbain est différent de celui qui régit les zones rurales. En revanche, dans le Grand Ouest de la France et en région Bretagne, l'influence des villes sur le climat local est relativement limitée. En effet, il n'existe pas de très grandes agglomérations (l'unité urbaine la plus grande n'atteignant pas les 600 000 habitants²²) et les conditions atmosphériques souvent ventées et nébuleuses constituent un véritable frein à la formation d'une couche d'air urbaine (Foissard & al., 2012). Malgré cela, on observe bien un îlot de chaleur urbain sur la capitale bretonne.

3.1 Définition et caractéristiques de l'ICU à Rennes

La notion d'îlot de chaleur urbain a été mise en évidence par L. Howard en 1833. Basé sur la représentation graphique des isothermes, il représente l'écart instantané de température entre une référence urbaine et une référence rurale (Najjar, 2014).

Abrévié ICU en France, (« UHI » en anglais pour « Urbain Heat Island »), son profil dépend de beaucoup de facteurs, qu'ils soient d'ordre climatique ou anthropique, notamment dans la manière d'aménager la ville (Figure 13).

Pour que ce phénomène apparaisse, il est nécessaire que plusieurs conditions soient réunies.

Outre la situation géographique et le climat général de la zone en question, l'ICU ne peut se former que si la vitesse du vent est faible, à savoir inférieure à 3 m/s.

En plus de la vitesse du vent, la nébulosité doit être suffisamment faible pour laisser passer un maximum de rayonnement le jour et permettre ainsi à la ville de se réchauffer.

La saison la plus propice à la formation de L'ICU est donc inévitablement la saison estivale, où on peut observer le maximum de rayonnement durant la journée. En revanche, c'est bien la nuit que l'expression de ce phénomène prend tout son sens.

En milieu rural, l'accumulation diurne est moins forte à cause de la diminution des espaces artificiels, ainsi que par la présence de végétation qui renforce le flux de chaleur latente²³ (Dubreuil & al., 2008).

La ville est quant à elle recouverte de zones principalement minérales et imperméables, possédant un albédo²⁴ faible. La chaleur a alors tendance à s'emmagasiner dans les différents matériaux qui composent la ville tout au long de la journée (Aida & Gotoh, 1982). La nuit, la chaleur emmagasinée est restituée à l'atmosphère urbaine, essentiellement sous forme de chaleur sensible, notamment grâce au phénomène de conduction thermique, ce qui contribue à ralentir le refroidissement d'une part.

D'autre part, la morphologie urbaine et la géométrie des rues, qu'on appelle aussi « canyon urbain », permet également de limiter le refroidissement de la ville. La nuit, le rayonnement infrarouge a du mal à s'échapper en raison de la morphologie urbaine. Ceci est d'autant plus vrai que les rues sont étroites et hautes, d'où la notion du rapport H/W²⁵ introduit par Oke en 1987. Le taux optimal est fixé aux alentours de 1 et permet un bon apport de chaleur la journée, mais également un bon refroidissement nocturne.

La fonction de la ville possède également son importance. Une agglomération à tendance commerciale et tertiaire sera sujette à exercer une influence moindre sur l'ICU qu'une ville industrielle, en raison des nombreux rejets pouvant réchauffer la couche limite urbaine. On observe également un effet de proportionnalité entre les écarts ville/campagne et la taille de cette dernière, provoquant une importance supérieure de l'ICU.

Les vagues de chaleur et notamment celle de 2003 a révélé un impact sanitaire plus élevé dans les villes que dans leurs régions respectives, notamment sur les personnes âgées. Cette différence s'explique par ce phénomène d'îlot de chaleur urbain et ce dernier n'est donc pas à prendre à la légère (Soares & al., 2010).

L'intensité moyenne de l'ICU observé à Rennes est de 1.1°C (en 2011). Ce phénomène reste donc très temporaire et de faible intensité comparé à des villes comme Paris ou Londres. Les écarts de températures moyens varient ici entre 1°C et 2°C entre le centre-ville et la campagne avoisinante (Foissard & al., 2014) (Figure 14).

Figure 14 : Intensité de l'îlot de chaleur urbain à Rennes (Foissard & al., 2014)

Néanmoins, on constate parfois une différence pouvant aller jusqu'à 6°C entre certains quartiers proches du centre ville et la campagne alentour, lorsque toutes les conditions sont optimales.

On recense 21 stations météorologiques à Rennes, qui enregistrent la température, l'humidité relative, la pression atmosphérique, le vent (sens et orientation) et la pluviométrie depuis 2004 (Annexe 12).

L'ICU est plus largement présent de Mars à Octobre, mais il ne disparaît pas totalement en hiver.

Les résultats rennais sont en concordance avec les travaux de T. Oke et mettent en évidence les différents facteurs identifiés comme étant à l'origine de la formation de l'ICU, en plus des conditions météorologiques favorables évoquées précédemment :

? La morphologie urbaine : géométrie des bâtiments (hauteur/largeur/forme des bâtiments), largeur des rues, phénomène de canyon urbain (Sky View Factor (SVF), Annexe 13), densité urbaine.

? L'augmentation de la chaleur sensible au détriment de la chaleur latente : diminution de l'eau en ville, imperméabilisation des sols et déficit de végétation.

Afin de réduire l'intensité de l'ICU, il est nécessaire de jouer sur ces différents leviers, à commencer par la végétation, domaine où il est le plus facile d'agir, comparé au bâti. En effet, sur ce secteur, les interventions peuvent essentiellement s'appliquer sur les nouvelles constructions, étant donné l'impossibilité de modifier de manière conséquente (géométrie et matériaux de base) les constructions déjà existantes.

3.2 Les leviers d'action pour atténuer l'ICU : végétation, eau et bâti

Les moyens d'atténuer l'ICU en ville passent par la création d'îlots de fraîcheur. Si la végétation apparaît comme un des moyens les plus efficaces à ce niveau, il reste cependant à en définir la nature et la répartition. Quant à l'eau, c'est un paramètre dont on a encore du mal à mettre en avant les améliorations d'un point de vue thermique.

Plusieurs articles ont démontré que le problème de l'îlot de chaleur urbain s'est accentué à cause de la réduction de la densité des espaces verts (Gauthiez, 2003).

Le rôle de la trame verte dans la régulation climatique urbaine est de ce fait très important. Le besoin de la quantifier apparaît de plus en plus dans les villes et notamment par rapport à son rôle d'îlot de fraîcheur. Plusieurs études ont permis de montrer le rôle bénéfique des parcs urbains sur le confort thermique en ville. En 2010, Bowler a notamment démontré qu'un parc était en moyenne plus frais de 0,94°C par rapport à la ville. Mieux que cela, s'il est suffisamment grand, il peut exercer une influence sur les canyons urbains alentours et pourrait donc diminuer les écarts entre zone urbaine et zone rurale. À Berlin, une étude sur l'influence d'un parc sur le rafraîchissement d'un quartier a révélé que des petits parcs d'un hectare étaient préférables à un grand parc en ville. De plus, il a été évalué qu'un parc pouvait rafraîchir les bâtiments à proximité sur un rayon de 300 m maximum. La température locale peut être abaissée par la végétation de 0,5°C à 5 °C selon les situations.

Il n'y a pas qu'en Europe qu'on apporte un intérêt tout particulier au bénéfice de la végétation. Dans la ville de Taipei, il a été observé que les parcs de plus de trois hectares étaient généralement plus frais que les espaces urbains alentours, tandis que les différences de température étaient plus variables pour les parcs de moins de trois hectares.

Selon la même étude, on sait que le pourcentage d'arbres et d'arbustes expliquent les différences de température entre les parcs et leurs alentours et ce n'est pas seulement dû à l'ombre portée par les arbres (Chang & al., 2007).

La circulation de l'eau en ville doit également être repensée. L'absorption des eaux pluviales par des sols perméables facilite la régulation de la température lors d'épisodes chauds. De plus, la rétention d'eau par le sol et la végétation permet des échanges entre le sol et l'air, ce qui constitue un élément d'atténuation de l'ICU. Ces deux éléments doivent donc être pensés conjointement.

Le type d'essence végétale au sein même d'une zone végétalisée a également une influence sur le comportement des températures (surface et densité foliaire). Ces distinctions restent cependant difficiles à démontrer. En revanche, on recense également certains aspects souvent mal renseignés. Il existe en effet des espèces d'arbres qui peuvent être néfastes pour le confort et la santé en zone urbaine. C'est notamment le cas du saule pleureur, ce dernier émettant de grandes quantités d'hydrocarbures qui, lorsqu'ils sont combinés avec des oxydes d'azote (gaz d'échappement), peuvent créer un smog d'ozone lors des journées ensoleillées (Chameides & al., 1988 ; Gillespie & Brown, 2007). À l'inverse, l'érable à sucre n'émet que de très petites quantités et ne contribuent donc pas à la pollution de l'air.

Au final, c'est un véritable travail interdisciplinaire que doivent mener climatologues, urbanistes, écologues et autres, afin d'organiser au mieux le territoire en tenant compte de toutes les spécificités liées à la végétation, à l'eau et au bâti.

La végétation apparaît cependant comme un des moyens les plus accessibles pour lutter contre l'ICU et améliorer l'ambiance thermique urbaine (ombrage et évapotranspiration). En plus de cet effet bénéfique, le végétal apporte en parallèle d'autres services aux habitants des villes, tout aussi importants.

3.2.1 Les autres effets de la végétation

Selon l'APPA²⁶ (2014), la végétation apporte un effet bénéfique sur plusieurs composantes :

La végétation permet ainsi d'améliorer la santé physique au travers de son action de captage des particules polluantes. On note clairement une correspondance entre santé publique et espaces végétalisés. Ceux-ci permettent une activité physique via les parcs et procurent dans un même temps un bien-être psychologique (esthétisme). Ils apportent également confort thermique, phonique et protègent contre les conditions climatiques peu intenses (blocage des déplacements d'air).

Les espaces verts permettent également de créer du lien social à travers les jardins familiaux²⁷, les jardins partagés²⁸, ou encore les jardins d'insertion sociale et professionnelle, pour les personnes en situation précaire.

²⁷ Parcelles mises à disposition des personnes souhaitant cultiver la terre pour leur propre consommation (Fédération Nationale des Jardins Familiaux)

²⁸ Parcelles ouvertes au public et entretenues collectivement par les habitants d'un quartier (Agence Régionale de l'Environnement de Haute-Normandie)

En revanche, les problèmes allergiques restent assez préoccupants dans certaines villes et font d'ailleurs l'objet d'une attention particulière depuis quelques années, notamment en Ile-De-France.

Les différentes propriétés du végétal, citées précédemment, sont évidemment recherchées par les professionnels de l'aménagement, notamment pour lutter contre les épisodes caniculaires. Les questions liées aux méthodes de végétalisation employées se posent alors.

Cette partie a permis de décrire les principales variables qui démontrent le changement climatique. La ville de Rennes n'est pas épargnée, même si elle apparaît moins touchée jusqu'à présent, par rapport à d'autres régions françaises. Le changement climatique a des effets sur l'environnement « physique », mais aussi sur l'environnement urbain et les villes, qui voient leur vulnérabilité augmenter. C'est en partie à cause de cette vulnérabilité face aux évènements extrêmes et aux évolutions climatiques qu'émerge de plus en plus de réflexions concernant l'adaptation, en lien avec la végétation et l'aménagement du territoire. Les collectivités se doivent d'anticiper et de mettre en place des stratégies réfléchies en fonction des potentiels impacts climatiques, eux-mêmes influencés par la localisation géographique et les conditions météorologiques associées.

4. Les méthodes d'adaptation au changement climatique : la ville comme terrain d'expérimentation

Aux vues des manifestations probantes du changement climatique, les collectivités territoriales sont dans l'obligation d'adapter leur façon de concevoir la ville. Les grandes agglomérations françaises comme Lyon ou Paris font office de leader en la matière, tandis que d'autres ont décidé d'intégrer de manière plus importante les enjeux climatiques et la notion d'adaptation au sein de leurs documents d'urbanisme, comme c'est le cas à Rennes. La plupart du temps, ces agglomérations n'ont que peu, voire pas d'expérience concernant cette thématique qui reste relativement nouvelle pour les collectivités. Le maillage urbain doit donc être pensé comme un territoire d'expérimentations.

4.1 L'action sur le secteur privé au travers du coefficient de biotope

Si l'espace public constitue l'un des terrains d'action privilégié des collectivités concernant la thématique de la végétation en ville, il est plus difficile depuis quelques années d'investir et d'aménager de nouveaux espaces, en raison du manque de surfaces disponibles, mais aussi surtout des contraintes budgétaires qui limitent fortement l'action des collectivités.

Dans ce contexte tendu, les professionnels de l'aménagement de certaines communes se tournent depuis peu vers le domaine de l'espace privé, qui représente un levier d'action important, en raison de sa proportion majoritaire au sein des villes.

Le coefficient de biotope, initialement instauré à Berlin en 1998, a été adapté et reformulé par certaines agglomérations françaises, qui l'ont ensuite intégré dans la partie réglementaire de leur PLU. À Rennes, la réflexion s'est engagée au cours de l'année 2016, après un appui politique.

4.1.1 De sa création à Berlin à son adaptation par certaines villes

Le coefficient de biotope a été mis au point à Berlin et est utilisé depuis 1998 en Allemagne. Il représente un gage de qualité de l'environnement urbain, en maintenant la biodiversité en ville, en améliorant la qualité de l'air, le confort thermique extérieur, tout en permettant d'intégrer la notion de gestion des eaux pluviales. Le dispositif permet aussi de valoriser les logements et ses extérieurs (Kopetzki, 2008).

En France, la loi ALUR²⁹ du 24 Mars 2014 permet d'élargir le règlement au sein du PLU, en proposant des règles qui imposent une part minimale de surfaces non imperméabilisées (aussi appelées « surfaces écoaménageables »). Cependant, ce recours n'est pas une obligation et rentre donc dans une démarche volontaire des collectivités (Club PLUi, 2015). Néanmoins, plusieurs communes ont décidé de formuler de nouvelles règles en faveur de l'environnement, à partir de l'exemple de Berlin. Celles-ci prennent le nom de « coefficient de biotope » ou de « coefficient de végétalisation ». Mise à part Paris, la plupart des communes ayant mis au point ce type de dispositif sont de taille relativement moyenne voire faible. De plus, elles restent encore peu nombreuses. Ceci peut s'expliquer par le caractère contraignant d'élaborer une nouvelle règle, dans un document qui peut paraître déjà trop complexe. Malgré cela, on note depuis 2015 une nouvelle dynamique, avec plusieurs communes qui réfléchissent à l'élaboration d'une règle de ce type dans le cadre de la révision de leur document d'urbanisme, comme à Dijon, Arras ou Beauvais. Le coefficient de biotope peut se révéler comme un levier d'action efficace sur le domaine privé, secteur où la marge de manoeuvre des collectivités est relativement mince. Les prochains paragraphes permettent d'expliquer le fonctionnement et la logique du coefficient, au travers d'exemples significatifs.

Le coefficient de biotope a été développé dans la capitale allemande, juste avant les années 2000. Il est fixé dans le plan de paysage (« Landschaftspläne »), un document de planification annexe au PLU (« Flächennutzungsplan ») (Annexe 14). Le plan de paysage est un instrument de planification du paysage au niveau des villes.

Sa tâche est orientée vers les objectifs et les principes de conservation de la nature et du paysage. Le coefficient de biotope est effectif dans les zones urbaines sollicitées par ce document, où il fait alors partie du permis de construire³⁰ (PC) (Annexe 15).

Dans les zones urbaines non soumises au plan de paysage, le coefficient de biotope n'est pas imposé dans le permis de construire, mais il peut y être rattaché (CERTU³¹, 2012).

Le principe de calcul du coefficient de biotope est assez simple, une fois la logique comprise. Chaque projet soumis au plan de paysage est conditionné par un coefficient de biotope seuil à atteindre. Ce coefficient dépend à la fois de la nature du projet (construction neuve, extension, etc.), mais aussi de l'emprise au sol³² (Figure 15). Pour atteindre le coefficient de biotope demandé, le porteur du projet a le choix d'aménager son terrain comme il le souhaite. Le but étant bien sûr de renforcer la végétation du terrain. Pour l'aider dans sa réalisation, chaque type de surface susceptible d'être aménagée est lié à une valeur écologique, définit sous la forme d'un coefficient de pondération. Celui-ci varie de 0 pour les surfaces imperméables (béton, asphalte) à 1 pour les surfaces les plus

³⁰ Autorisation donnée par une autorité administrative d'édifier une ou plusieurs constructions nouvelles ou de modifier une ou plusieurs constructions existantes, préalablement à l'exécution des travaux (Droit de l'urbanisme d'Henri Jacquot, 2015)

³¹ Centre d'Études sur les Réseaux, les Transports, l'Urbanisme et les constructions publiques

³² Correspond à la projection verticale sur la parcelle du volume de la construction

Ce coefficient correspondrait en fait au pourcentage de l'eau pluviale interceptée sur une année : par exemple, un coefficient de 0.2 pour une surface de type mur végétalisé intercepterait 20% de l'eau pluviale reçue sur une année (Grand Lyon, 2015).

Surface écoaménageable (m²) =
(Surface de type A*coef.A) + (surface de type
B*coef.B) + ... + (surface de type n*coef.n)

Pour calculer le coefficient de biotope final de la parcelle, on réalise le calcul suivant (Figure 17) :

La ou les surfaces écoaménageables choisies par l'aménageur sont calculées en multipliant la surface de ces dernières (en m²) et leur coefficient de pondération associé (entre 0 et 1). On divise ensuite le résultat par la surface totale de la parcelle (en m²).

On dispose d'une parcelle de surface totale de 479 m² de type emprise industrielle. Le coefficient de biotope à atteindre pour ce terrain est donc de 0.3 (selon Figure 15).

La surface d'emprise au sol, correspondant au bâtiment en rouge, est de 279 m².

Le reste de la parcelle (soit 200 m²) correspond donc aux espaces libres : ces derniers sont aménagés d'asphalte sur 140 m² (en gris) et de pelouse sur 59 m² (en vert).

On peut calculer le coefficient de biotope initial de la parcelle, c'est-à-dire avant réaménagement :

On multiplie pour cela chaque type de surface à son coefficient de pondération, puis on fait la somme des surfaces écoaménageables :

Le coefficient de biotope initial est donc de : 30/479 = 0.06 On est donc loin du coefficient imposé, qui est de 0.3.

Pour pallier au problème, le porteur du projet peut opter pour plusieurs types d'aménagements, en associant des surfaces à meilleure valeur écologique, par exemple :

? 115 m² d'espaces verts de pleine terre * 1 = 115 m² de surface écoaménageable ? 85 m² de pavés * 0.3 = 25.5 m² de surface écoaménageable

Grâce à cette nouvelle association, le coefficient de biotope de la parcelle est maintenant de : 140.5/479 = 0.3

L'aménageur est donc désormais en accord avec la règle imposée dans le permis de construire.

L'action sur le secteur privé au travers de la mise en place du coefficient de biotope à Berlin a participé de manière efficace à la végétalisation de la ville, qui est désormais reconnue comme une des principales « ville verte » d'Europe.

À côté de cela, l'Allemagne fait également face à des restrictions budgétaires importantes, qui se répercutent sur le secteur public, notamment au niveau de la gestion des espaces verts.

Pour contourner le problème, le pays a mis en place des mesures environnementales compensatoires. Le principe est globalement le même que les compensations environnementales des études d'impact. De manière concrète, un projet qui pollue ou qui détruit une zone naturelle pour son activité doit pouvoir en aménager une autre ailleurs. C'est notamment grâce à ce procédé que Berlin arrive à créer de nouveaux espaces verts au sein de la ville, mais aussi au niveau de sa périphérie (comme le Naturpark Barnim par exemple) (Kopetzki, 2008).

En France, les règles sont toutes issues et adaptées de l'exemple original de Berlin. En revanche, celles-ci s'appliquent généralement en fonction du zonage du PLU, étant donné qu'il n'existe pas de document correspondant au plan de paysage allemand.

Les exemples français qui suivent proviennent des informations recueillies dans les différents PLU des communes, ainsi que des documents annexes qui ont pu être récupérés.

B. Paris

La capitale est la première ville française à avoir mis en place une règle semblable à celle de Berlin (en 2006). Celle-ci est d'ailleurs en cours de révision et sera probablement améliorée d'ici fin 2016, dans le cadre du nouveau PLU de Paris. On parle ici de coefficient de végétalisation et non de coefficient de biotope.

Cette dernière se base sur le zonage PLU. Pour rappel, le PLU est composé d'une partie réglementaire. Dans cette partie, des règles sont énoncées sous forme d'articles qui abordent plusieurs thématiques (stationnement, emprise au sol des bâtiments, desserte, etc.), dont une concernant les espaces libres (Article 13). Parallèlement à ces règles, le PLU définit des zones au sein du territoire sur lequel il s'applique. Les appellations de ces zones varient d'un PLU à l'autre, même si on retrouve globalement la même typologie (zone naturelle « N », zone urbaine « U » avec une distinction selon les types d'habitat, etc.).

Ainsi, en fonction de la zone sur laquelle on se trouve, les règles ne sont pas les mêmes et il en est de même pour celle du coefficient de végétalisation mise en place à Paris. Cette dernière ne concerne d'ailleurs que la zone Urbaine Générale (en bleue sur la Figure 18), lorsque la profondeur du terrain est supérieure à celle de la bande Z³³ (Figure 19).

Figure 18 : Plan de zonage de Paris : zone urbaine générale (UG) en bleue (PLU Paris, 2006)

Figure 19 : Illustration de la bande Z, de la parcelle S et des espaces libres (Mairie de Paris 2014, modifié)

³³ La bande Z de 15 m se mesure à partir de la voirie et parallèlement à celle-ci

La règle stipule que les espaces libres, qui correspondent donc à la surface hors emprise bâtie, doivent représenter au moins 50% de la surface de la parcelle (désigné par S sur la Figure 19), hors bande Z. En plus de cela, les espaces libres comprennent obligatoirement au moins 20% de la surface de la parcelle en pleine terre, ainsi qu'une surface complémentaire qui est égale à 10 ou 15% de la surface de la parcelle. Ce pourcentage dépend de la localisation : soit en secteur de mise en valeur du végétal (10%), soit en secteur de renforcement du végétal (15%). Cette surface complémentaire doit être réalisée prioritairement en pleine terre. Sinon, elle peut être remplacée par une surface végétalisée pondérée. C'est à ce niveau qu'intervient le calcul et les coefficients de pondération associés aux types d'espaces verts (Figure 20).

Figure 20 : Calcul de la surface végétalisée pondérée et coefficients des types de surfaces (PLU Paris 2006,

Là encore, le choix est laissé à l'aménageur pour la disposition et le choix des surfaces, tant qu'il atteint le pourcentage qui lui est imposé.

Le schéma suivant (Figure 21) permet de résumer la règle qui peut paraître lourde à première vue, mais qui reste en fait relativement simple.

Figure 21 : Schéma synthétique du fonctionnement du coefficient de végétalisation de Paris (Filliol, 2016)

Pour mieux visualiser l'application de ce coefficient de végétalisation, on peut l'illustrer par un exemple :

Si on se base sur une parcelle S de 300 m², on a une obligation de traiter 20% de S en pleine terre, soit 60 m².

S'ajoute à cela une surface complémentaire de 10 ou 15%, qui doit être réalisée prioritairement en pleine terre.

En cas d'impossibilité de réalisation en pleine terre, on applique la règle avec les coefficients : Svp = Spt + 0.5*Sve + 0.3*Stv + 0.2*Smv

Si on se situe en zone de mise en valeur du végétal, alors on doit végétaliser 10% de la parcelle S, soit 30 m². Dans cette situation, plusieurs associations sont possibles, comme par exemple :

? 5 m² de surface en pleine terre (soit 5 m² de surface écoaménageable : 5*1)

? 10 m² de surface avec au moins 80 cm de terre ? 50 m² de surface avec au moins 30 cm de terre

Située en Ile-de-France (78), la commune de Saint-Quentin-en-Yvelines possède des caractéristiques assez proches de Rennes. Tout d'abord, de par leur nombre d'habitants qui est relativement proche : environ 211 000 à Rennes contre 15 000 de plus à Saint-Quentin-en-Yvelines. D'autre part, au travers de leur démarche qui est similaire. En effet, le PLUi de Saint-Quentin-en-Yvelines s'est achevé en 2015 et est donc tout récent.

De plus, il s'avère que cet exemple est assez intéressant, car la méthodologie employée est cette-fois ci assez différente des autres exemples qui ont pu être étudiés. En effet, la règle ne s'effectue pas sur le zonage PLU, mais sur la densité et le type d'habitat. Il y a donc eu un travail supplémentaire avec un nouveau zonage pour établir spécifiquement la règle du coefficient de biotope (Figure 23).

Selon l'indice propre à chaque secteur, un pourcentage d'espaces verts et une règle de répartition est attribuée à chaque zone (Figure 24).

Figure 23 : Les différentes zones de densité et de type d'habitat qui conditionnent le coefficient de biotope

Figure 24 : Pourcentages à atteindre selon l'indice de la zone (PLUi SQY, 2015)

Le porteur du projet réalise alors le pourcentage nécessaire : soit en totalité en pleine terre, soit conformément à la règle de répartition. Dans la deuxième situation, on retrouve nos coefficients de pondération, qui varient des autres exemples cités précédemment (Figure 25).

Dans la même logique que pour l'exemple de Malakoff, des normes de plantations ont été rajoutées en plus de cette règle du coefficient de biotope.

Cette partie permet d'exposer un panorama très général des règles qui peuvent exister sur cette notion de coefficient de biotope. Il existe d'autres communes ayant mis en place ce type de dispositif, même si elles restent encore peu nombreuses. La méthodologie employée reste la plupart du temps la même, bien qu'on observe quelques modifications, notamment sur la valeur des coefficients de pondération reliés à chaque surface. Ce dispositif intéressant peut néanmoins paraître contraignant pour le porteur du projet, même si le choix de l'aménagement lui est laissé. Plusieurs questions émergent quant à la mise en place de ces coefficients, ainsi que sur la définition de la notion de « pleine terre », qui varie selon les règles. Ces aspects seront discutés dans la troisième partie qui traite des difficultés de mises en oeuvre, notamment sur ce coefficient de biotope.

4.2 Les nouvelles méthodes de végétalisation (livret en Annexe 17)

La proportion d'espaces publics disponibles étant de plus en plus faible au fil de l'urbanisation et de la densification urbaine, de nouveaux dispositifs de végétalisation ont vu le jour depuis quelques années. Ceux-ci constituent une alternative à la création de parcs urbains, qui sont depuis quelques années plus difficiles à aménager au sein des villes, par manque de place mais aussi de moyens. Au travers de ces nouveaux aménagements, tels que les toits et murs végétalisés, ce sont à la fois les infrastructures publiques qui sont visées, mais également les parcelles privées.

Il existe deux types de dispositifs pour végétaliser la surface des bâtiments : les murs et les toitures végétalisées. On dénombre en revanche plusieurs techniques différentes dans la façon de concevoir ces ouvrages. Les murs végétalisés existent depuis plusieurs siècles. En 1646, certains jardiniers italiens s'affairaient déjà à la réalisation d'un mur végétal sur un parement de briques (Ferrari, 1646). En revanche, ce n'est que dans les années 2000 qu'on commence à utiliser cette technique pour ses effets bénéfiques sur l'environnement, avec notamment l'architecte français Jean-François Daures. Il existe plusieurs types de murs végétalisés : du système le plus simple, comme l'implantation de plantes grimpantes, aux systèmes plus complexes, qui permettent de potentialiser les effets de l'ouvrage (Malys, 2009). Parmi ces derniers, on retrouve généralement le mur sur nappe horticole, muni d'une plaque servant de support à la végétation, associé à un mécanisme d'irrigation. Ce mécanisme demande néanmoins beaucoup d'entretien et reste relativement cher. Le mur végétal monobloc est donc généralement privilégié, car il demande une mise en place plus simple et peut accueillir une multitude d'espèces végétales (Fuchs & Med, 2009).

Les toitures végétalisées sont encore plus anciennes, puisqu'on retrouve des traces de ces structures depuis le néolithique. Si les pays du Nord ont été les premiers à les mettre en avant dans les années 1970, on retrouve aujourd'hui ces ouvrages dans la majorité des pays (Acqualys, 2015). On distingue généralement deux types de toitures végétalisées : celles dites « extensives », qui sont essentiellement réalisées à partir de graminées ou de sédums et celles dites « intensives », qui peuvent accueillir des arbustes, voire des arbres. Ces dernières sont logiquement bien plus chères à mettre en place et à entretenir (ECOVEGETAL).

Les murs et les toits végétalisés, bien qu'ils soient assez chers à mettre en place, apportent en contrepartie à la fois une amélioration du confort de vie pour les individus (isolation thermique et phonique, esthétisme), tout en rendant des services à la ville (gestion des eaux pluviales, filtration des pollutions de l'eau et de l'air, lutte contre l'ICU, etc.).

Ces deux techniques ont vocation à être utilisées à l'avenir, en priorité sur les aménagements futurs, où la marge de manoeuvre est plus conséquente que sur les installations existantes. Il faudra néanmoins veiller à choisir la bonne méthode et les bonnes espèces végétales, en fonction des caractéristiques du bâti et des objectifs visés.

Les espaces publics sont également mis à profit pour de nouveaux types d'aménagements, en lien avec le végétal. L'objectif est à la fois d'assurer les fonctions essentielles des espaces publics, comme les zones de rencontre ou de repos, ainsi que des fonctions « décoratives » et écosystémiques comme la gestion des eaux pluviales ou la lutte contre l'îlot de chaleur urbain. Ce genre d'initiative, comme à Rennes ou à Vannes (livret en Annexe 17), a le mérite d'interroger le grand public sur le dispositif installé et de le sensibiliser aux problématiques climatiques des zones urbaines.

Il existe également d'autres dispositifs non végétalisés qui permettent de limiter l'apport de chaleur par les toits et donc de diminuer l'îlot de chaleur urbain. On les appelle généralement « Cool roof » (« toitures fraîches »).

Ces dispositifs sont généralement plus faciles à mettre en oeuvre et beaucoup moins chers que les toitures végétalisées (Trottier, 2008). Le principe est assez simple, puisqu'il consiste à recouvrir le toit du bâtiment par un enduit ou une membrane réfléchissante (du gravier blanc peut également être utilisé). Plusieurs sociétés se sont d'ailleurs spécialisées dans cette technique, comme l'entreprise alsacienne SOPREMA. Bien qu'intéressante d'un point de vue bioclimatique (isolation des bâtiments), cette technique n'inclut pas de gestion des eaux pluviales, comme c'est le cas pour les toitures végétalisées. Pourtant, cet enjeu est de plus en plus important au sein des zones urbaines, si on considère que les évènements extrêmes types pluies intenses et inondations seront plus nombreux.

4.3 La gestion intégrée des eaux pluviales, un enjeu fort pour une meilleure résilience des villes

Avec l'artificialisation de plus en plus importante des villes, la question des eaux pluviales, notamment au travers de la problématique du ruissellement, se pose de plus en plus au sein des collectivités.

Entre 1985 et 2005, 4 000 hectares ont été utilisés chaque année pour la croissance urbaine, soit l'équivalent de la superficie urbanisée de Rennes (Prenveille, 2014).

Il s'agit désormais de penser la ville autrement, plus particulièrement au niveau du rapport entre les eaux pluviales et les réseaux d'assainissement. La tendance actuelle est de laisser de côté la politique « tout tuyaux », pour mettre en place des techniques alternatives, qui peuvent avoir également d'autres vertus, en plus de ce pour quoi elles sont installées.

Ces différentes méthodes alternatives prennent part à une « gestion intégrée des eaux pluviales ». Ceci se définit par la mise en place de techniques préventives de gestion des eaux pluviales, permettant de limiter leur ruissellement et de favoriser leur infiltration (Prenveille, 2014). Celles-ci ont vu le jour bien après les techniques de gestion de base, après une prise de conscience sur la gestion de ces eaux de pluie, vers le début des années 1980 (Chocat, 2008). La ville de Rennes a été une des premières communes françaises à se pencher sur cette gestion alternative des eaux pluviales, dans les années 1980-1990.

4.3.1 Les techniques traditionnelles de gestion de l'eau

Les techniques traditionnelles correspondent à la politique « tout tuyaux » largement répandue au sein des villes depuis plusieurs décennies.

Ce type de gestion conduit inévitablement à une adaptation permanente du réseau de collecte et des stations d'épuration, face à l'augmentation du ruissellement dû à l'urbanisation. Cela implique inévitablement des coûts économiques et sociaux de plus en plus importants (Prenveille, 2014).

Il existe deux types de réseaux en France (Figure 26). Le réseau unitaire d'assainissement, le plus couramment utilisé, collecte les eaux usées et les eaux pluviales dans les mêmes canalisations jusqu'à la station d'épuration (Ministère de l'Écologie et du Développement durable, 2011). Seulement, en cas de fortes pluies, une partie des eaux usées peuvent être envoyées vers le milieu naturel sans traitements, au niveau des déversoirs d'orage (DO). Ce mécanisme augmente alors le risque de pollution du milieu (ville de Besançon, 2014). Le deuxième type de réseau est le réseau séparatif. Plus récent et plus cher, il comprend deux systèmes de collecte qui séparent les eaux usées des eaux pluviales. Il permet ainsi de mieux gérer les variations de débit dues aux fortes pluies et d'éviter ainsi les débordements d'eaux usées vers le milieu naturel (Ministère de l'Écologie et du Développement durable, 2011).

Figure 26 : Les deux types de réseaux de gestion de l'eau en France (Blogplastics, 2013)

4.3.2 Les techniques alternatives (livret en Annexe 18)

Ces méthodes, aussi appelées « compensatoires », consistent à limiter l'imperméabilisation des sols pour réduire les débits de ruissellement, d'écoulement et la remise en suspension des pollutions. Cela permet aussi une recharge des nappes et améliore le soutien d'étiage. Plus ou moins coûteuses, elles doivent être interprétées pour certaines comme un investissement à long terme. De plus, elles participent à la construction de l'espace public et doivent donc être pensées dans cette optique et pour le citoyen.

Le livret d'informations (Annexe 18) concernant les différents dispositifs résulte de la compilation de plusieurs études menées par différentes collectivités, dont Rennes Métropole (2014), Limoges Métropole (2014) et la collectivité de Loire-Bretagne (2014).

Les explications complémentaires proviennent des analyses d'une Agence de l'Eau (Artois-Picardie, 2013), du Conseil Régional Rhône-Alpes (Lyon, 2006) et de l'ONEMA³⁴ (2008). Ce petit livret peut servir de support intéressant pour la collectivité, notamment dans la transmission au grand public ou dans la communication entre les services.

L'objectif principal de ces techniques alternatives n'est pas de remplacer les réseaux actuels, mais de limiter l'apport d'eau dans les canalisations existantes et de privilégier l'infiltration. Celle-ci peut se faire au niveau des parcelles individuelles (puit d'infiltration), au niveau de l'espace public (noues) ou au sein des bâtiments privés (toitures végétalisées avec système d'infiltration en pied de bâtiment). Cette action permet également de recharger les nappes et de garantir une bonne qualité de l'eau via la filtration du sol. L'intérêt est d'infiltrer l'eau le plus rapidement possible, afin d'éviter le ruissellement et la pollution potentielle des eaux. La gestion alternative et la gestion traditionnelle doivent cependant être complémentaires, le but n'étant pas d'éliminer les tuyaux, qui sont parfois essentiels pour l'évacuation des eaux en cas de précipitations exceptionnelles.

Ces méthodes de végétalisation et de techniques alternatives permettent d'agir à la fois sur l'ICU et sur la gestion des eaux pluviales, ce qui les rend particulièrement intéressantes. Il est cependant nécessaire de prendre en considération les caractéristiques du bâti et du sol dans le choix des dispositifs. Le coût est également à prendre en compte, tout comme l'entretien qui peut être plus ou moins fastidieux selon les techniques.

Hormis l'apparition de nouvelles techniques, de nouvelles pratiques émergent depuis quelques années. L'idée est d'engager le citoyen dans la conception et l'élaboration même des futurs projets urbains menés par les collectivités.

5. Vers une gestion participative des habitants ?

Ce type d'action reste encore assez rare en France, notamment à cause de la lourdeur administrative et des mentalités qui restent encore assez distantes vis-à-vis de l'action des pouvoirs publics. Quelques expérimentations ont néanmoins été menées dans plusieurs villes pour inciter le grand public à s'engager dans les projets urbains. On parle alors d'urbanisme tactique. Ce mouvement provient traditionnellement des villes des États-Unis³⁵, car ces dernières investissent moins pour mettre en valeur l'espace public, contrairement aux villes européennes. Il repose sur trois principes que sont l'intervention à petite échelle, le court terme et le « low-cost ». La participation citoyenne fait partie intégrante des projets et permet aux habitants d'être force de proposition et de s'investir pour leur lieu de vie (AUDIAR, 2014).

À Portland, au Nord-Est des États-Unis, une opération dénommée « Depave » s'efforce de retirer le revêtement de bitume non nécessaire, par exemple sur des parkings et trottoirs, pour créer des espaces verts partagés et mieux gérer le ruissellement des eaux de pluies (Figure 27).

Depuis 2007 et grâce aux membres de l'association et de ses membres, des milliers de mètres carrés d'asphalte ont été « dépavés » dans cette ville, ce qui a permis de détourner du réseau d'égout pluvial plus de sept millions de litres (Camponeshi, 2013).

Si on compte déjà une centaine de jardins partagés sur territoire rennais, la collectivité a souhaité engager un nouveau type de convention entre la ville et ses habitants. Le programme « Embellissons nos murs », initié par l'association « Rennes jardins » et la Direction des Jardins et de la Biodiversité de la ville, permet aux habitants de prendre en charge leur environnement proche, comme les pieds de murs devant chez eux (Figure 28). Le but est de verdir l'espace public à l'initiative des citoyens et donc d'améliorer le cadre de vie de ces derniers (Direction des Jardins et de la Biodiversité, Ville de Rennes).

Figure 28 : Exemple de végétalisation grâce à la convention "Embellissons nos murs" à Rennes ( http://metropole.rennes.fr)

La ville finance le débitumage des trottoirs à hauteur de 500 m/an et met à disposition des graines pour végétaliser l'espace décapé. Depuis 2010, 267 conventions ont été signées, représentant environ 1.3 km de linéaire végétalisé (Commission cadre de vie, 2016). L'entretien de cet espace reste cependant à la charge du citoyen, ce qui peut parfois être source de problèmes, lors du délaissement de ces espaces. Le but est à la fois de renforcer la végétation en zone urbaine, tout en limitant les dépenses publiques et l'entretien lié aux espaces verts. Cette action, soutenue par l'association, permet également de renforcer la sensibilisation des habitants concernant l'apport bénéfique de la végétation, en relais avec le personnel technique de Rennes Métropole.

Le changement climatique et ses impacts ont poussé les collectivités territoriales à définir de nouveaux objectifs pour garantir un cadre urbain confortable à ses citoyens. Au travers de la révision de documents cadres comme le PLU de Rennes ou le PCAET et l'élaboration du premier PLUi de la métropole, de nouveaux enjeux et objectifs devraient permettre de mieux prendre en compte le volet adaptation sur le territoire. Les thématiques de l'eau, de la végétation et de l'ICU sont au coeur des réflexions qui s'engagent. Cette adaptation passe inévitablement par la mise en place de nouvelles stratégies de végétalisation, ainsi que de nouvelles méthodes de gestion des eaux pluviales, à la fois sur les espaces publics et sur les parcelles privées. Celles-ci pourront être appuyées par l'intermédiaire d'outils et de règles, intégrées dans les nouveaux documents-cadres. C'est notamment le cas du coefficient de biotope, qui a pour ambition d'être intégré dans la partie réglementaire du PLUi. La collectivité souhaite également donner un rôle plus important aux habitants dans l'aménagement de leur espace de vie, à la fois pour les sensibiliser vis-à-vis des futurs défis de la métropole, mais aussi pour alléger ses dépenses publiques.

II. Agir sur le territoire, par l'intermédiaire d'un travail interdisciplinaire multi-acteurs

La réflexion autour de la thématique de l'adaptation au changement climatique a été amorcée au début de l'année 2016. Ce travail de mémoire vient donc se greffer sur les premières réunions de travail, ce qui le rend particulièrement intéressant.

Dans un même temps, les premières démarches liées au PCAET se mettent en place. Si le service « transition énergétique et écologique » s'occupe principalement du volet atténuation et des enjeux énergétiques au sein de ce nouveau plan climat, la partie adaptation est quant à elle rattachée et pilotée actuellement par le service « planification et études urbaines³⁶ ». Pour des raisons évidentes, ce travail ne peut se faire exclusivement en interne, tant les compétences à mobiliser sont multiples.

³⁶ Chaque chargé d'étude possède une « spécialité », dont une relative au climat et à l'énergie

C'est pourquoi, plusieurs services de Rennes Métropole, ainsi que des intervenants extérieurs (bureaux d'études et universitaires principalement) sont et seront amenés à être sollicités par ces réflexions. Ce travail interdisciplinaire est essentiel pour pouvoir appréhender les enjeux de l'adaptation au changement climatique de la manière la plus globale qui soit.

1. Deux champs d'investigation majeurs : l'espace public et l'espace privé

Les questions d'adaptation au changement climatique sont étroitement liées au domaine de l'aménagement du territoire et de l'urbanisme. On distingue de ce fait deux champs majeurs d'investigations que porte la collectivité : le domaine privé et le domaine public. Les outils et les moyens mobilisés diffèrent selon ces deux domaines. L'action sur l'espace privé s'effectue essentiellement au travers de la partie réglementaire du PLU. Outre certaines impositions inscrites dans ce dernier, il peut y avoir en parallèle des « fiches conseils », par exemple sur l'organisation ou la disposition de la végétation, qui ne font pas office d'obligations, mais qui permettent d'aider et d'accompagner les communes dans leurs stratégies de végétalisation³⁷. À côté de cela, l'espace public peut faire office de terrain d'expérimentations pour les collectivités, notamment dans la gestion des eaux pluviales, en testant de nouvelles techniques alternatives, de nouvelles dispositions de la végétation ou de nouvelles espèces végétales plus adaptées aux conditions climatiques futures.

1.1 Identification des acteurs

Comme évoqué précédemment, ce travail se fait en coopération avec une multitude d'acteurs qui proviennent d'horizons différents. La Figure 29 recense les interlocuteurs sollicités pour ce travail et qui proviennent des services de Rennes Métropole et de la ville de Rennes (certaines compétences ont basculé des communes vers la métropole depuis le changement de statut début 2015).

³⁷ À noter que ce type de "guide" n'a pas encore été mis en place à Rennes

Figure 29 : Organigramme simplifié des services sollicités de Rennes Métropole et de la ville de Rennes

La réflexion autour de la gestion de l'eau et de la végétation à Rennes est également issue d'une volonté de coopération avec la ville de Nantes et l'IFSTTAR³⁸. Les recherches du laboratoire « Eau et Environnement », en association avec l'IRSTV³⁹ et LaSIE⁴⁰, visent à développer des connaissances sur la micro-climatologie urbaine dans le but d'établir des stratégies d'adaptation de la ville. Dans cette optique, l'IFSTTAR souhaite renforcer sa coopération avec les collectivités, notamment Rennes, pour continuer ses expérimentations. À côté de cela, il y une réelle volonté politique, à la fois sur le coefficient de biotope, porté par Daniel Guillotin, conseiller municipal délégué à l'écologie urbaine et sur les questions d'îlot de chaleur urbain, appuyé par Sébastien Sémeril, président de la commission « aménagement, urbanisme, architecture » et premier adjoint au Maire de Rennes. Les propositions des services techniques de la métropole et de la ville de Rennes sont donc attendues dans le cadre du PLUi et de la révision du PLU de la commune.

Avant d'aller plus loin dans cette collaboration avec Nantes, un recensement des études en cours a été établit sur le territoire rennais. Celui-ci a notamment pour objectif d'alimenter la culture commune des différents services étant reliées à ces thématiques. En effet, ceux-ci n'ont généralement pas la possibilité, souvent par manque de temps, de connaître avec précision les partenariats existants ou l'avancée des études entreprises par d'autres services travaillant sur des sujets qui se recroisent.

³⁸ Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Hors, il se trouve que cet aspect est assez important, compte tenu du travail interdisciplinaire à mener sur le sujet, particulièrement entre la végétation et la gestion des eaux pluviales. Ce recensement permet également aux équipes de recherche Nantaises d'avoir connaissance de ce qui se fait à Rennes, en fonction des différentes thématiques. Les huit "fiches projets" qui en résultent, à consulter en Annexe 19, permettent de préciser les grands partenariats existants, les financements et autres informations concernant les études et collaborations en cours. Ces dernières balayent à la fois les thématiques liées à la végétation et à la gestion de l'eau et permettent d'avoir une idée des projets innovants sur cette thématique d'adaptation des villes. Pour ce travail d'inventaire, plusieurs interlocuteurs de Rennes Métropole et de la ville de Rennes ont été rencontrés : la « Direction des Jardins et de la Biodiversité », le service « Maîtrise d'oeuvre Espace Public et Infrastructures », ainsi que le service « Veille Marketing Territorial ».

Une « fiche contacts » plus générale a également été constituée, afin de recenser tous les acteurs (internes et externes) prenant part aux réflexions, dans le but de faciliter les prises de contact futures.

Après ce premier travail de « cadrage », il apparaît nécessaire de proposer une méthode pour réfléchir sur cette question d'adaptation et des thématiques rennaises plus précises qui y sont liées.

1.2 Formalisation d'une méthode

Cette méthode de travail doit permettre d'intégrer un maximum d'acteurs concernés par les problématiques soulevées. Le but étant d'être le plus exhaustif, en rassemblant le plus de compétences possibles pour appréhender les enjeux reliés aux territoires de la manière la plus efficace et rigoureuse qui soit.

1.2.1 Constitution de groupes de travail








^Milvoy




^Nom	^Prénom	^Structure	^Fonction
^Thibault ^Bobe	^Nicolas ^Steven	^Projets & ^{Territoires (Bureau d'étude)} ^{Région Bretagne}	^Consultant ^{Adjoint au directeur en charge du climat}
^Foissard ^{Le Borgne}	^Xavier ^Chloé	^{LETG COSTEL (Université Rennes 2)} ^{Ville de Rennes}	^Chercheur ^{Chargée de mission en santé publique}
^Quenault ^Bouriau	^Béatrice ^Emmanuel	^{ESO (Université Rennes 2)} ^AUDIAR	^{Chargée de mission développement durable} ^{Chargé de mission environnement/agriculture périurbaine}
^{Roué-Le-Gall}	^Anne ^Anne	^AUDIAR ^EHESP
^Diallo	^Thierno	^EHESP - ^{Université de Genève} ^{Ville de Rennes}
^Roux	^Laurence	^{Service maîtrise d'ouvrage jardins} & ^{biodiversité}
^Fleury	^Karine	^{Direction de l'espace public} & ^{des infrastructures}
^Prenveille	^Alain	^{Service maîtrise d'oeuvre espace public} &
^Catherine	^Brendan	^{Service transition énergétique} & ^écologique

^Lhermitte	^Nathalie

^Legrand	^Corinne

^{Littoral Environnement
Télédétection Géomatique} - ^{Climat et Occupation du Sol par
Télédétection}

^{Agence d'Urbanisme et de Développement
intercommunal de l'Agglomération Rennaise}

Figure 30 : Groupe de travail élargi sur l'adaptation au changement climatique (Filliol, 2016)

Sur la base de 2-3 réunions par an, il a pour vocation de suivre l'évolution des études entreprises sur

les différentes thématiques et d'alimenter la culture commune entre les différents acteurs.

Ce groupe de travail est à la fois riche de ses compétences (urbanisme, eau, végétation, climat,

santé) et de sa diversité structurelle (services techniques de Rennes Métropole et de la ville de

Rennes, bureaux d'études, chercheurs), tout en assurant un relais avec la région Bretagne.

Cette première rencontre a d'abord permis d'engager une culture commune autour des questions

d'adaptation et de vulnérabilité au changement climatique. Ces deux notions ne sont d'ailleurs pas

toujours perçues de la même manière selon l'angle d'approche ou le domaine d'étude, ce qui a

notamment permis de confronter les différents points de vue et d'enrichir les débats. La réflexion

concernant les chantiers prioritaires face au changement climatique et ses impacts s'est révélée être

très difficile à mener, en raison du manque de connaissances sur certains points de la part des

Il a donc été très complexe d'établir rapidement des groupes de travail sur des thématiques plus précises, comme cela devait être le cas à l'issue de ce premier rassemblement.

Cependant, compte tenu de la complexité du sujet, il a fallu organiser des premiers groupes de travail, plus restreints, pour commencer à réfléchir sur certaines questions.

Un premier groupe a été constitué en Février 2016 pour travailler sur l'îlot de chaleur urbain. Celui-ci rassemble essentiellement des chargés d'études travaillant sur la ville de Rennes et sur les questions de morphologie urbaine, ainsi que deux chercheurs de l'Université de Rennes 2 (X. Foissard & H. Quénol). Le but étant de continuer les modélisations de l'ICU commencées en 2011 avec la thèse de X. Foissard et d'estimer l'impact de ce dernier par rapport au projet urbain de 2030 (nouveaux aménagements) et de la trame verte future. Il pourra être intéressant de connaître l'évolution de l'îlot de chaleur urbain par rapport aux futurs projets d'aménagement, en fonction de leurs morphologies urbaines et de la trame verte projetée. Les premières modélisations et les campagnes de mesures devraient commencer très prochainement, la finalisation des aspects administratifs prenant un certain temps.

Un deuxième groupe de travail portant sur les espaces publics a ensuite été mis en place, en Mai 2016 (Figure 31). Celui-ci a pour objectifs de réfléchir sur la gestion de la végétation et de l'eau, tout en essayant de renforcer et d'encourager l'action participative des habitants.





^Nom ^Ecolan	^Prénom ^Armelle	^Structure	^{Chargée d'étude urbanisme}
^Filliol	^Thibaut	^{Service planification} & ^{études urbaines}	^Stagiaire
		^{Service planification} & ^{études urbaines}

Figure 31 : Groupe de travail restreint sur la gestion de l'eau et de la végétation au sein des espaces publics (Filliol, 2016)

Plusieurs idées émergent déjà, comme le fait d'élargir les terre-pleins centraux et de les verdir, plutôt que de planter systématiquement des arbres d'alignement. Il pourrait également être intéressant d'augmenter le nombre de sens unique lorsque c'est possible, pour augmenter la part d'espace public utile pour les habitants et pouvoir y mener des actions participatives. De plus, le débitumage et la végétalisation de certaines portions de voiries est un procédé relativement peu coûteux pour la collectivité, d'autant plus si l'espace laissé libre est géré par à un collectif d'habitant (possibilité de créer de nouveaux jardins partagés).

Même si ces opérations peuvent rester anecdotiques d'un point de vue climatique ou par rapport à la gestion des eaux pluviales, il peut y a voir d'autres intérêts comme la création de lien social. De plus, ces petites opérations participent à la sensibilisation des habitants et c'est la multiplicité de ces dernières qui apporteront à terme un effet bénéfique d'un point de vue environnemental.

On a parfois tendance à penser qu'il suffit uniquement d'augmenter le nombre d'espaces verts et d'arbres pour améliorer le confort thermique en ville. Si cette information est en partie vraie, l'aspect qualitatif est tout aussi important. En effet, il est tout aussi fondamental de préserver le bon fonctionnement de la végétation, avec un apport d'eau suffisant pour permettre l'évapotranspiration et lutter contre l'ICU. Pour cela, il est nécessaire de privilégier un sol « naturel », suffisamment profond pour permettre à l'arbre de se développer et donc de maximiser son action rafraîchissante. C'est sur ces aspects que la Direction des jardins et de la biodiversité (DJB) aimerait organiser leurs efforts, afin de mieux configurer la végétation sur l'espace public. Cette remise en question s'effectue dans le cadre de la gestion différenciée des espaces verts, mise en place à Rennes depuis 1981⁴¹. Cette démarche particulière permet d'établir un protocole spécifique de gestion et d'entretien en fonction du type d'espace (du jardin structuré très fleuri au jardin de nature). Les réflexions actuelles amènent à revoir cette gestion différenciée, en privilégiant notamment des espèces végétales plus adaptés aux températures futures. Sur le terrain, il est cependant plus complexe de prendre en compte ces modalités, compte tenu des réseaux souterrains existants (gaz, électricité, assainissement). De plus, il reste encore assez difficile de savoir avec précisions quelles espèces végétales sont les plus efficaces pour rafraîchir l'ambiance thermique urbaine. De même que pour la disposition de la végétation, où les connaissances scientifiques sont encore assez limitées. Les idées soulevées dans ce groupe de travail restent pour le moment plutôt secondaires, étant donné les gros projets qui occupent la quasi-totalité du temps de travail de la Direction des jardins, notamment les prairies Saint-Martin (Fiche projet n°2 dans l'Annexe 18).

Si les deux groupes de travail précédents n'ont pas encore été très investi pour le moment, les réflexions menées sur l'espace privé et sur la mise en place potentielle d'un coefficient de biotope à Rennes ont été plus appuyées.

A. Réflexions sur l'espace privé et sur un premier coefficient de biotope

Au préalable, un travail « d'enquête » a permis d'appréhender les différents types de règles existantes, portant sur le coefficient de biotope. Une dizaine de collectivités ont été contacté pour cette étude initiale où seuls les exemples les plus intéressants ont été retenus et présentés lors de la réunion de lancement (voir exemples partie 4.1.1). Ce travail de recensement a notamment permis de soulever beaucoup d'interrogations, qui seront évoquées dans la suite de ce travail. Le groupe de personnes rassemblé pour ces réflexions est détaillé sur la Figure 32.

⁴¹ Rennes est une des premières villes françaises à avoir mis en place une gestion différenciée des espaces verts

Figure 32 : Groupe de travail restreint sur le coefficient de biotope (Filliol, 2016)

En parallèle, il a paru important de repréciser les mesures déjà énoncées dans le règlement du PLU

de Rennes, concernant la gestion de l'eau et la préservation des espaces verts et de la biodiversité.

Cet aspect est d'autant plus crucial que la plupart des élus n'ont finalement pas de connaissance

Premièrement, il existe différentes bandes de constructibilité⁴² (Figure 33), dont la bande de constructibilité restreinte, disposée en fond de terrain, qui permet notamment de préserver les coeurs d'îlots. Cette bande de 6 m a d'ailleurs l'obligation d'être végétalisée.

L'article 12 permet quant à lui de limiter l'emprise maximale de stationnement. Mais c'est surtout au niveau de l'article 13, portant sur les espaces libres, qu'on constate le plus de dispositions. Ces espaces libres constituent concrètement les espaces restants une fois la construction et le stationnement établis.

Le PLU de Rennes impose dans son règlement un pourcentage d'espaces libres qui varie entre les différents secteurs de la ville (donc en fonction du zonage). Ces derniers doivent être aménagés « à dominante végétale ». En réalité, ces espaces peuvent également prendre la forme d'aires de jeux et ne sont donc pas forcément constitués uniquement d'espaces végétalisés. En parallèle de ce pourcentage d'espaces libres, on trouve quelques normes de plantations comme par exemple le fait d'implanter un arbre par tranche complète de 200 m² d'espaces libres. Malgré ces mesures, on se rend compte qu'il existe au final assez peu de mesures pour permettre à la ville de favoriser les surfaces perméables et la végétation.

À côté de cela, la ville de Rennes a instauré un zonage assainissement des eaux pluviales en 1998, lors de la révision du POS (ancienne version du PLU). Ce dispositif vise à maîtriser l'évolution des débits de ruissellement et d'écoulement des eaux pluviales qui font suite à l'urbanisation croissante des sols. Il distingue deux coefficients d'imperméabilisation sur l'ensemble de la ville : un de 90% en centre-ville et un de 40% sur le reste de la ville (respectivement en rouge et en jaune sur la Figure 34) (Ville de Rennes, 2004).

Figure 34 : Zonage des seuils d'imperméabilisation sur la ville de Rennes (Ville de Rennes,

De manière concrète, si une parcelle dépasse ce taux d'imperméabilisation seuil, l'aménageur se doit de compenser par des techniques alternatives. Seulement, la réglementation actuelle apparaît comme inefficace pour la gestion des pluies courantes, qui sont évacuées directement dans les réseaux et donc non utilisables pour la végétation. Concernant les évènements intenses, l'évacuation n'est que retardée, après stockage temporaire du surplus d'eau (par l'intermédiaire d'une régulation). De plus, en cas de trop fortes pluies, il arrive que le réseau unitaire (majoritaire à Rennes) soit saturé et que le trop plein aille directement dans le milieu naturel par l'intermédiaire des déversoirs d'orages.

Cette règle, vieille de presque vingt ans, n'est donc plus adaptée aux nouveaux enjeux liés au changement climatique et à ses impacts, notamment dans la prise en compte d'évènements extrêmes qui devraient devenir plus fréquents. Elle doit donc être retravaillée ou remplacée.

En plus de cet aspect, le nouveau Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux⁴³ (SDAGE) fixe désormais une limite du débit rejeté au réseau, aussi appelé débit de fuite, à 3l/s/ha. Pour rappel, le SDAGE, institué par la loi sur l'eau de 1992, est un instrument de planification qui fixe pour chaque bassin hydrographique les orientations fondamentales d'une gestion équilibrée de la ressource en eau dans l'intérêt général et dans le respect des principes de la directive cadre sur l'eau et de la loi sur l'eau (Eaufrance, 2016). La gestion alternative des eaux pluviales est d'ailleurs une orientation de ce document et une priorité pour l'agence de l'eau Loire Bretagne.

Ce seuil fixé à 3 l/s/ha par le SDAGE est très restrictif par rapport à la règle d'imperméabilisation toujours en vigueur, qui autorise des débits de fuite moyens de 126 l/s/ha. Il apparaît donc clairement que cette réglementation ne pourra être tenue, du moins à court terme. Le but de cette mesure étant avant tout d'accélérer la mise en route d'études de la part des collectivités pour changer leurs pratiques sur cette thématique.

Cette nouvelle restriction combinée à l'insuffisance du règlement actuel suggère fortement l'élaboration de nouvelles règles sur la gestion des eaux pluviales, en fonction de nouveaux objectifs qui restent à définir. D'un autre côté, le nouveau décret du 28 décembre 2015 intègre de nouvelles dispositions pour le PLU, en raison du nouveau code de l'urbanisme. Ce décret vise à simplifier le règlement en permettant de mettre davantage en avant le projet que la règle. Les Orientations d'Aménagement et de Programmation (OAP), qui définissent notamment les dispositions de l'aménagement, mais qui peuvent traiter d'autres thématiques, auront alors plus de poids et pourront se substituer au règlement. Le nouveau code de l'urbanisme définit d'ailleurs une section « qualité urbaine, architecturale, environnementale et paysagère » avec un paragraphe sur la « qualité et le cadre de vie », où la mise en place d'un coefficient de biotope est proposée (Articles L151-17 à L151-25). Ces nouvelles dispositions sont donc elles aussi favorables à la mise en place de nouvelles mesures sur l'eau et la végétation.

Figure 35 : Les 3 grands domaines de préoccupation et leurs objectifs (Filliol, 2016)

Avant de pouvoir proposer plusieurs hypothèses de règles, il convient de définir les grands domaines de préoccupation, ainsi que les objectifs et les principes pouvant s'y raccrocher. Ces derniers doivent également permettre de mieux intégrer les enjeux qui gravitent autour du changement climatique. Il apparaît alors trois grands domaines de préoccupation : la gestion de l'eau, la biodiversité et plus généralement les espaces verts, ainsi que le réchauffement urbain (Figure 35).

Les trois grands thèmes soulevés ici regroupent des principes et des objectifs assez larges. Le but est avant tout de cadrer les problématiques et les enjeux au sein du PLU, qui n'a pas forcément vocation d'être trop précis dans son écriture.

Même si les thématiques sont exposées ici séparément, il faut garder à l'esprit qu'il est nécessaire d'appréhender ces dernières simultanément dans l'écriture des futures réglementations, car elles sont toutes reliées d'une manière ou d'une autre.

D'après les réflexions menées et le contexte réglementaire, il apparaît que la gestion de l'eau soit la préoccupation centrale autour de laquelle les deux autres thématiques devront être reliées. L'objectif principal est surtout de réduire le risque d'inondations, en limitant les débits rejetés aux réseaux, mais également en préservant un cycle « naturel » de l'eau en milieu urbain. Pour cela, il faut donc privilégier l'infiltration, si possible à la parcelle, afin d'éviter le ruissellement, la pollution et de soulager les réseaux. Par ailleurs, l'infiltration permettrait de recharger les nappes et donc de soutenir les périodes estivales d'étiage, tout en préservant la qualité de l'eau, au travers de la filtration naturelle du sol. Ce stockage de l'eau est également un gage de bon fonctionnement de la végétation tout au long de l'année, ce qui permettra de maximiser son action sur l'îlot de chaleur urbain. Enfin, l'humidité générée par l'infiltration permet aussi d'éviter le tassement différentiel des sols et donc de préserver les bâtiments des dégâts potentiels face à ce risque. On perçoit bien que la végétation est intimement liée à la question de l'eau. En effet, l'infiltration sera d'autant plus optimale si on respecte le principe de pleine terre ou de strates, évoquées sur la vignette « biodiversité/espaces verts ». En revanche, il n'est pas sûr qu'il soit possible d'infiltrer cette eau partout, en raison des caractéristiques des sols. Un travail est d'ailleurs en cours actuellement, afin de déterminer la sensibilité des sols rennais par rapport à l'infiltration. La carte finale, réalisée par les étudiants d'Agrocampus Ouest, en appui avec les services techniques de Rennes Métropole, sera un atout indéniable dans l'établissement de nouvelles mesures réglementaires.

À côté de cela, il y a une réelle problématique de connexion des espaces, notamment entre les espaces publics et les parcelles privées. Des réflexions ont d'ailleurs démarré récemment sur ces aspects. Il y a également un vrai travail à fournir sur l'aspect les limites séparatives, en privilégiant les clôtures « vertes », tout en permettant d'assurer une transparence entre les parcelles (corridors écologiques).

À une échelle plus large, on retrouve les problématiques liées à l'îlot de chaleur urbain, qui découlent inévitablement des mesures qui pourront être prises sur l'eau et la végétation.

Une fois les grands objectifs listés, il reste à convenir du format souhaité pour les nouvelles réglementations. A la vue des nouvelles dispositions du PLU évoquées précédemment, différents choix pourraient être envisagés.

Les trois hypothèses proposées ci-dessous constituent une première trame qui devra être discutée avec les autres membres du groupe de travail, afin de définir le format le plus adéquat pour la collectivité. Le choix final retenu est d'autant plus important que le PLU a une durée de vie longue (environ 15 ans). Il faut donc s'assurer de la pérennité de la règle sur le long terme.

Dans ce cas de figure, l'idée serait d'instaurer un coefficient de biotope unique, qui intègrerait l'ensemble des objectifs définis par la collectivité. Pour cela, on pourrait repartir de l'exemple de Berlin, en proposant un nouvel outil laissant le choix de l'aménagement au porteur du projet, tant que celui-ci respecte le cadre déterminé par la collectivité. Ce dispositif remettrait donc à plat toutes les anciennes règles existantes sur les différentes thématiques. Un certain nombre d'interrogations ressortent cependant de cette proposition, qui paraît pour le moment trop ambitieuse. Tout d'abord, il faudra définir la base de la règle. Est-il préférable de se baser sur le zonage PLU (Annexe 16) ou sur un zonage différent ? Il est difficile pour le moment de répondre à cette question, étant donné que le zonage actuellement en vigueur sera prochainement modifié dans le cadre de la révision du PLU de Rennes. S'il ne semble pas optimal de réfléchir sur le zonage actuel, il serait par contre intéressant de croiser plusieurs types de données pour arriver à faire ressortir des secteurs prioritaires, en fonction des objectifs cités. Bien qu'on ne dispose pas encore de carte sur l'infiltrabilité des sols, l'idée serait de recouper les données déjà à disposition, comme la proportion de nature, l'intensité de l'îlot de chaleur urbain et les enjeux écologiques, liés à la trame verte (connexions entre les espaces verts). Ce travail est d'ailleurs en train d'être mené. La question de la valeur des coefficients de pondération associés aux différentes surfaces se pose également, tout comme le choix du nombre de surfaces à considérer.

Une autre possibilité serait de partir de la thématique principale, à savoir la gestion des eaux pluviales. Il serait ici question d'un dispositif de type « plan guide sur l'imperméabilisation », combiné à une orientation d'aménagement et de programmation (OAP) sur les aspects qui viennent compléter ce guide, notamment sur les questions de végétation. Le plan guide s'appuierait dans ce cas sur une nouvelle réglementation concernant les eaux pluviales. Il pourrait par exemple être question de limiter les surfaces imperméables, pour permettre l'infiltration. Cette mesure viendrait alors réinterroger la question des espaces libres, afin qu'ils soient orientés de manière à renforcer la pleine terre. Sur les parcelles très imperméables, l'idéal serait d'infiltrer l'eau au niveau des petites zones d'espaces verts existantes ou de passer par des techniques alternatives (type puit d'infiltration). La régulation ne devrait être privilégiée qu'en dernier recours, ou lors d'évènements pluvieux intenses. La collectivité pourrait également décider de ne plus gérer ses eaux pluviales. En effet, ce n'est pas une obligation. La ville de Brest a d'ailleurs opté pour cette disposition dans certains secteurs de la ville.

On peut alors imaginer que cette mesure soit possible pour certains secteurs rennais ou certaines communes de la métropole, lorsque les caractéristiques pédologiques seront mieux connues. A côté de ce guide, l'orientation d'aménagement permettrait de définir des principes davantage liés à la biodiversité et qu'on retrouve sur la Figure 35. On peut penser que selon les secteurs de la ville, certains critères seront à privilégier, notamment en fonction des enjeux identifiés (gestion de l'eau, continuité trame verte et bleue, sensibilité à l'ICU). Parallèlement, il est probable que la volonté politique (élus de Rennes Métropole) permette de définir des zones prioritaires qui devront respecter plus de critères que d'autres (volonté de mettre en avant certains quartiers par rapport au projet urbain de Rennes 2030).

Le fait d'inscrire les objectifs au sein d'une OAP permettrait aussi de laisser davantage de libertés au porteur du projet. En effet, les objectifs souhaités seraient clairement exprimés (par exemple, présence obligatoire des différentes strates), mais les moyens seraient laissés à l'aménageur dans la conception du projet. Ce dispositif permettrait aussi de responsabiliser chaque aménageur et de le sensibiliser davantage sur les enjeux soulevés par l'OAP.

A côté de cela, on pourrait imaginer la réalisation d'un livret pédagogique pour la « bonne gestion des espaces verts », afin d'accompagner le prestataire dans la réalisation de son projet. On pourrait également réaliser un livret semblable, mais pour la gestion des eaux pluviales. Celui-ci indiquerait alors les possibilités d'ouvrages pour infiltrer les eaux pluviales de la parcelle, selon les mesures envisagées par le plan guide.

Cette autre solution partirait du même guide sur l'imperméabilisation évoqué au paragraphe précédent, mais associé cette fois-ci à un règlement plus strict. Ce dernier ne laisserait alors plus vraiment de choix à l'aménageur lors de la conception du projet. Cette hypothèse permettrait de donner des aspects quantitatifs en plus des aspects qualitatifs sur les aménagements, ce que ne permet pas l'OAP, qui reste plus synthétique. Il reste cependant à définir des objectifs quantitatifs, par exemple en termes de pourcentages d'espaces verts ou de pleine terre à atteindre sur la parcelle.

Pour avoir une idée du type de règle quantitative qui pourrait être proposée, on peut se référer à l'emprise au sol des différents secteurs de Rennes et au pourcentage d'espaces libres qui y sont associés. Par exemple, en centre-ville et aux abords des grands axes structurants (zones UA et UB), l'emprise au sol sur les parcelles est généralement élevée (jusqu'à 80%) et les espaces libres faibles (entre 10% et 40%). Hors, il se trouve que c'est généralement dans ces secteurs que la végétation est la plus faible et que l'intensité de l'îlot de chaleur urbain est forte. C'est donc ces secteurs qui devraient logiquement avoir un pourcentage d'espaces verts renforcé. En plus de cette difficulté, le Plan de Sauvegarde et de Mise en Valeur⁴⁴ (PSMV) limite considérablement la marge de manoeuvre pour l'implantation de surfaces végétalisées.

⁴⁴ Document qui permet de préserver le patrimoine historique et esthétique (généralement en centre-ville)

En prenant comme référence le pourcentage d'espaces libres du PLU actuel et en se basant sur la proportion de nature en ville (Figure 36), on pourrait différencier deux secteurs (hors PSMV) :

Figure 36 : État actuel de la présence de la végétation sur la ville de Rennes (AUDIAR, 2014)

? Ceux où la proportion de nature est inférieure à 30% ? Ceux où la proportion de nature est supérieure à 30%

Ces deux secteurs se verraient alors octroyer un pourcentage d'espaces verts à atteindre, dont un pourcentage de pleine terre minimum. Dans le cas où le pourcentage de pleine terre ne pourrait pas être atteint, on pourrait alors proposer une compensation par le billet du coefficient de biotope, en proposant à l'aménageur d'implanter d'autres types de surfaces qui remplissent un cahier des charges défini par la collectivité. En cas d'aménagement sur dalle par exemple, l'aménageur devra respecter un certains nombres de critères, par exemple la présence obligatoire des trois strates, ainsi qu'une épaisseur de terre minimum. Dans les zones de centre-ville avec des parcelles très urbanisées et où il est difficile d'aménager des espaces verts, des techniques alternatives permettant aux eaux pluviales de s'infiltrer pourraient être proposées, comme pour la deuxième hypothèse.

La réflexion sur l'eau et la végétation au sein des espaces publics et privés nécessite des compétences diverses et regroupe de ce fait beaucoup d'acteurs différents. Les réflexions sont d'autant plus complexes que des liens étroits relient ces deux thématiques, qui influent également sur les caractéristiques climatiques urbaines.

Bien que les hypothèses proposées concernant l'action sur l'espace diffus soient encore peu précises, notamment dans les déclinaisons quantitatives, elles permettent de présenter les différents formats qui pourraient prendre en compte les prochaines réglementations. Il est pour le moment impossible de déterminer avec précision quelles pourraient être les valeurs à imposer concernant la proportion d'espaces verts à atteindre ou la proportion de pleine terre en fonction des secteurs de la ville. En revanche, on peut penser qu'il sera plus facile de mettre en place de nouvelles réglementations sur les constructions futures, notamment pour les toits et les murs végétalisés. Les futurs projets devront alors être pensés en fonction des nouveaux objectifs retenus. Outre les objectifs environnementaux, c'est également l'image de la ville et de Rennes Métropole qui est en jeux. A long terme, ces nouvelles mesures permettraient d'améliorer le cadre de vie des habitants et de renforcer l'attractivité de la ville. C'est pourquoi, il est encore nécessaire de travailler sur ces nouvelles réglementations, pour permettre de mieux appréhender les nouveaux enjeux liés au changement climatique dans les zones urbaines.

III. Discussion des premières pistes de réflexion, difficultés rencontrées et perspectives

Tout d'abord, si ce travail de mémoire est rendu très intéressant par le fait qu'il a débuté en même temps que les premières réflexions à Rennes, cela peut également être perçu comme une contrainte. En effet, un certain temps fut nécessaire pour solliciter les différents services, leur expliquer le cadre des réflexions menées, leurs objectifs et finalement aboutir à la constitution de groupes de travail.

D'une manière générale, on constate qu'il y a un réel besoin de retourner à des règles simples, compréhensibles de tous et notamment des usagers. Jusqu'à présent, ce n'était pas forcément le cas, avec un règlement contenant une multitude de normes et de dispositions écrites en langage juridique parfois peu compréhensible.

A côté de cela, plusieurs difficultés subsistent au cours des réflexions menées. Dans un premier temps, on pourrait se demander s'il est nécessaire de refonder de nouvelles règles, ou « simplement » d'adapter celles existantes. Cette question se pose dans le cadre de l'ambition affichée par la mise en place d'un coefficient de biotope « unique », qui paraît pour le moment trop « novatrice » et qui pourrait ne pas être validée par les élus de Rennes Métropole. Il semble encore nécessaire de laisser du temps à la collectivité pour notamment faire les études complémentaires qui permettront de mieux cadrer les prochaines mesures réglementaires. On constate aussi une certaine peur de repartir d'une « feuille blanche » pour repenser de nouvelles pratiques.

Il est encore compliqué de faire accepter la présence du « vert » à certains habitants. D'une part, par la gêne qui peut être occasionnée, notamment pour les arbres à proximité directe du bâti.

En effet, on dénombre chaque année une importante demande d'abatage d'arbres. D'autre part, par l'effet de désordre, voire même de « sale » que peut renvoyer une végétation faiblement contrôlée ou la présence d'eau sur l'espace public. Même si ces aspects ne sont pas partagés par l'ensemble de la population, il subsiste notamment des inquiétudes de la part de certaines personnes de voir revenir l'eau en surface. Ces premières observations démontrent le travail qui reste à réaliser pour sensibiliser le grand public à la présence d'eau et de végétation en zone urbaine, mais également au rôle qu'elle peut jouer pour le confort et le bien-être des citoyens. Il semble donc nécessaire de renforcer la communication sur ces différents aspects, notamment par l'intermédiaire de plaquettes pédagogiques. Par ailleurs, il semble tout aussi important de responsabiliser le citoyen par rapport à son lieu de vie et lui permettre de s'y investir, tout en laissant la collectivité en définir le cadre.

On remarque également certaines stratégies territoriales qui peuvent paraître paradoxales. Par exemple, dans la volonté de limiter la consommation d'espace en densifiant et en surélevant les constructions, ce qui contribue à renforcer l'ICU, phénomène qui est une des préoccupations majeures des stratégies d'adaptation sur le territoire. Ces contradictions expriment clairement le fait que la gestion menée par la collectivité ne peut pas être optimale sur toutes les thématiques, notamment sur l'aspect développement économique et lutte contre les GES et l'ICU. Il faut donc accepter le fait qu'on ne peut pas être « bon » sur toutes les problématiques et qu'il faudra faire des compromis selon les projets ou selon les priorités. Ce type de démarche nécessite en revanche l'appui politique, étant donné qu'il est généralement mal perçu d'avoir un tel discours au sein des services techniques.

Depuis quelques années, la baisse des finances publiques contraint de manière importante la gestion des collectivités, notamment concernant celle des espaces verts. En effet, la capacité à faire est de plus en plus limitée, notamment pour l'entretien des espaces verts. D'un autre côté, cet entretien reste relativement coûteux, en raison de la main d'oeuvre nécessaire, mais aussi des moyens techniques. Il y a donc une nécessité de trouver un équilibre entre intérêt écologique/esthétique et coût de réalisation/entretien.

Concernant la mise en place potentielle d'un coefficient de biotope, il subsiste un certain nombre d'interrogations. Avant toute chose, on pourrait se demander si le nom de « coefficient de biotope » est adapté concernant les objectifs qui sont majoritairement liés à la gestion de l'eau. Cela rend également compte de la difficulté qui existe à intégrer tous les enjeux en un outil synthétique. De plus, il n'existe pas encore de retours d'expériences solides sur la mise en place d'un tel dispositif. Il est donc très difficile de savoir sur quel exemple s'appuyer pour ensuite construire sa propre réflexion. En effet, la quasi-totalité des communes interrogées dans le cadre de ce travail viennent à peine de mettre en place leur nouvelle réglementation et il leur est donc encore impossible de tirer des conclusions. Seule Paris, qui a instauré son coefficient de végétalisation en 2006, dispose de quelques éléments de réflexions supplémentaires. La révision de leur PLU étant engagée actuellement, la règle à vocation d'être améliorée. Le problème principal reste malgré tout l'encadrement de la réglementation, son suivi et sa vérification une fois l'aménagement réalisé.

En effet, il est impossible de contrôler le projet réalisé par rapport aux plans initiaux, comme vérifier les épaisseurs de terre par exemple. Hormis cette difficulté, des améliorations sont cependant souhaitées, à la fois sur l'aspect quantitatif, en augmentant les surfaces végétalisées, mais également sur le plan qualitatif, en renforçant la qualité des aménagements, notamment sur les substrats utilisés pour les toitures végétalisées. Ces derniers sont souvent trop peu épais pour avoir une réelle incidence sur la gestion des eaux pluviales, avec un substrat de mauvaise qualité, éloigné des caractéristiques d'un sol naturel. Une réflexion est également en cours à Paris pour mieux choisir les espèces végétales et optimiser la configuration des toitures végétalisées, afin de garantir un accès facile pour leur entretien. De plus, certaines contraintes supplémentaires, comme les mesures thermiques, nécessitent la mise en place de ventilation et/ou de climatisation, qui se font généralement au détriment des terrasses végétalisées.

Lorsqu'on s'intéresse à l'élaboration d'une nouvelle règle, il faut savoir sur quelle base elle s'appuie. Même si la plupart des communes utilisent généralement leur zonage PLU pour établir leur coefficient de biotope, cette solution n'apparait pas forcément comme la meilleure, car elle ne prend pas en compte tous les aspects (sensibilité des sols vis-à-vis de l'infiltration, sensibilité vis-à-vis de l'ICU). Cependant, on peut comprendre que cette solution soit généralement privilégiée, en raison du gain de temps mais aussi et surtout de l'aspect économique, de par les études qui peuvent parfois être nécessaires (comme sur l'infiltrabilité des sols). On peut aussi se poser la question des coefficients de pondération. Il est très difficile de déterminer la « valeur écologique » globale de chaque type de surface ou de chaque type d'espace vert. Les exemples choisis montrent d'ailleurs assez bien que les coefficients diffèrent selon les exemples, même pour une surface identique. De ce fait, on pourrait se demander s'il ne serait pas plus judicieux d'attribuer une « note » pour chaque surface et pour chaque thématique : gestion des eaux pluviales, ICU, biodiversité, etc. Même si le but est d'arriver à une règle plus globale, prenant en compte le maximum d'enjeux et d'objectifs, il sera difficile d'être efficace sur chacun d'entre eux. Les valeurs écologiques servent donc avant tout d'estimer « l'efficacité environnementale » de la surface.

Des interrogations se posent aussi sur la définition de l'espace de pleine terre. En effet, il n'existe pas réellement de définition stricte sur cette notion, qui est pourtant au centre de la démarche, puisque l'idéal serait d'avoir un maximum de cette surface. L'étude des différents PLU des villes ne permet pas de faire ressortir une définition unique. De même que l'épaisseur retenue pour définir un espace de pleine terre peut varier d'une commune à l'autre (de 60 cm à 1 m de profondeur). À Rennes par exemple, le règlement ne définit aucune valeur limite pour considérer un espace de pleine terre, précisant qu'il s'agit seulement d'un espace perméable devant recevoir des plantations, tout en excluant toutefois les espaces de stationnement. Dans une certaine logique, on devrait considérer qu'un espace de pleine terre est qualifié comme tel lorsqu'il n'y a rien d'autre en dessous que le sol.

Il existe encore sur le territoire français une vraie « rupture végétale » entre l'espace public et l'espace privé, d'où l'intérêt d'accentuer les réflexions sur ce point. Il risque cependant d'être difficile de faire vraiment évoluer les choses sur cet aspect, car il y a une vraie culture française de ce qu'on pourrait appeler un « cloisonnement ». A cela s'ajoute les problématiques liées à l'évolution des îlots et à leur reconversion.

La question se pose notamment sur les limites séparatives et les haies végétales, qui ont souvent tendance à être remplacées par des claustras fermés, qui ne permettent plus la transparence des parcelles. Si les prochaines réglementations visent à instaurer davantage de haies végétales, la question sensible de l'entretien se posera, essentiellement pour les personnes âgées en incapacité d'entretenir leurs clôtures.

Il arrive aussi que les règles préalablement écrites soient transgressées. C'est notamment le cas au niveau des chantiers, où bien souvent toute la végétation présente sur la parcelle est rasée pour le nouvel aménagement. Hors, la végétation remarquable, notamment les grands arbres bien développés, font normalement l'objet d'une protection lors d'un nouvel aménagement. Autre problème, les aménagements sur dalle, qui sont parfois trop peu végétalisés et qui ne correspondent pas forcément aux plans initiaux. Ces aspects sont surtout permis par la difficulté de contrôle qui existe entre la validation du permis de construire et les travaux. Si on veut réduire ces risques, la collectivité doit se donner les moyens, ce qui implique des coûts supplémentaires de fonctionnement et des moyens humains plus importants.

Concernant le guide sur l'imperméabilisation, il faudra veiller à éliminer tout risque d'inondation en cas de non infiltration naturelle des eaux (surtout si les réglementations sont très restrictives). Un raccordement au réseau en cas de trop plein devra être nécessairement prévu pour éviter ce genre de situations. De même qu'il faudra s'assurer de l'entretien des ouvrages techniques en matière de gestion des eaux pluviales, par exemple les puits d'infiltration, qui peuvent être soumis à des risques de colmatage. Cette vérification devrait être à la charge de l'aménageur et examinée lors de l'établissement des plans du projet.

On pourrait également imaginer des règles différentes en fonction du type de réseau d'assainissement (séparatif ou unitaire), même si pour le moment, le réseau unitaire reste très largement majoritaire au niveau de la ville de Rennes.

Le débat reste également très ouvert sur la liberté octroyée aux aménageurs dans la conception des projets, notamment si on retient une hypothèse de règle avec une OAP. En effet, ces derniers ont généralement tendance à réaliser leur projet en fonction du coût et pourraient alors mettre de côté l'aspect « environnemental » recherché. Il faudra donc veiller au cadre instauré par la collectivité si le choix est laissé au prestataire.

Concernant les groupes de travail qui ont été mis en place, il pourrait être intéressant de rajouter un climatologue, afin de développer les principes et objectifs sur cette thématique et d'obtenir plus de précisions sur la disposition de la végétation au sein des parcelles par exemple. De même, que l'aspect pédologique, qui est surtout traité au travers de l'aspect végétation. Hors, il se trouve que c'est une problématique assez importante, surtout en ville où les sols sont souvent de mauvaise qualité (remblais, compaction).

Il semble aussi que les parcelles du centre-ville très imperméabilisées doivent faire l'objet d'une attention toute particulière. Celles-ci devront probablement être traitées spécifiquement par rapport à des secteurs moins denses.

Il arrive aussi que certaines parcelles ne puissent pas réduire leur imperméabilisation, à moins de prendre de l'espace sur l'espace public ou de faire des toitures, qui ne sont pas toujours réalisables.

Enfin, afin d'éviter le côté trop réglementaire, on pourrait penser à un système de bonus, afin d'inciter les aménageurs à faire plus que ce qui est imposé par les réglementations. Par exemple, une réduction de l'impôt foncier si la preuve est donnée que les installations techniques (toitures végétalisées, noues) fonctionnement correctement, ce qui n'est pas toujours le cas.

Les questions soulevées dans cette partie démontrent la complexité du sujet à appréhender les thématiques dans leur globalité. Ceci est d'autant plus vrai compte tenu des liens étroits qui existent entre climat, végétation, eau et sol. Bien qu'il existe encore beaucoup d'interrogations sur la méthodologie à employer pour les futures réglementations, on constate globalement un réel intérêt de repenser l'existant et de retourner à des choses finalement plus simples et plus « naturelles » (végétation moins contrôlée, cycle « naturel » de l'eau).

Conclusion

La densification et l'étalement des zones urbaines, associé à une concentration toujours plus importante d'individus a considérablement augmenté la vulnérabilité des sociétés face à l'occurrence d'aléas pouvant être engendrés par les évolutions climatiques.

La prise de conscience engendrée par ces problématique a permis de faire évoluer les choses concernant l'adaptation des villes face au changement climatique. Cette notion est désormais intégrée aux documents-cadres des villes. C'est d'ailleurs une des préoccupations de la révision du PLU de Rennes, mais surtout de l'élaboration du premier PLUi de la métropole et de ses 43 communes.

L'idée que le changement climatique est inéluctable pousse d'autant plus les collectivités à agir. En effet, même les efforts d'atténuation les plus sévères ne pourraient pas exclure d'autres impacts des changements climatiques au cours des quelques décennies à venir, ce qui rend l'adaptation essentielle, particulièrement pour faire face aux impacts à court terme (IPCC⁴⁵, 2007). Il est donc important de soulever que les deux volets doivent être appréhendés conjointement, afin de mieux prendre en compte les enjeux liés aux évolutions climatiques.

L'adaptation du territoire rennais passe notamment par une meilleure gestion des eaux pluviales, ainsi qu'une meilleure configuration de la végétation. Les réflexions actuellement menées ont également pour but de réduire l'intensité de l'îlot de chaleur urbain, sujet sensible qui pourrait devenir encore plus problématique dans les prochaines années, si l'effort sur la gestion de l'eau et de la végétation n'est pas renforcé. Si les techniques pour mieux gérer l'eau et favoriser la présence de végétations sont connues, il est plus difficile de trouver les outils pour les mobiliser, notamment au sein des espaces privés. L'évolution des dispositions réglementaires du code de l'urbanisme permettent de saisir cette opportunité, qui est celle de repenser les mesures prises pour une meilleure adaptation du territoire. C'est dans cette optique qu'interviennent les réflexions autour d'un premier coefficient de biotope, qui a pour objectif d'intégrer en un seul outil les principaux enjeux relevés par la collectivité. Ce travail est notamment suivi au sein de Rennes métropole, mais regroupe des acteurs beaucoup plus larges, afin de favoriser l'interdisciplinarité sur les notions qui gravitent autour des nouvelles réglementations. Même si ce travail est engagé, il sera et long et soulève pour le moment encore beaucoup d'interrogations.

A côté de cela, les balades urbaines organisées par Rennes dans le cadre du projet urbain relèvent une certaine envie de voir plus de végétation sur l'espace public rennais. Une étude commandée par l'Union nationale des entreprises du paysage (Unep) chiffre d'ailleurs les impacts positifs des parcs et jardins. Elle démontre une réduction des coûts de santé, des risques liés aux inondations ou aux fortes chaleurs, ainsi qu'une création d'emplois. Il apparaît que 10% d'espaces verts en plus dans un rayon d'un kilomètre permettrait de réaliser 56 millions d'euros d'économie sur le traitement de l'asthme et 38 millions sur l'hypertension pour l'assurance santé.

S'ajoute à cela l'attractivité de la ville qui est généralement plus importante lorsqu'elle propose des espaces verts en quantité, mais aussi en qualité.

La réflexion autour de la végétation et de la biodiversité à Rennes permettra également de repenser les usages des espaces, notamment les modes doux, comme l'utilisation du vélo, qui reste assez faible au sein de la ville.

Il y a aussi l'idée de co-bénéfice qui émerge. Cette notion permet d'appréhender le changement climatique comme un aspect positif, qui permettrait à certains secteurs de se développer, notamment le tourisme à Rennes, mais plus largement en Bretagne. Cette notion reste cependant à modérer, car il est probable que la liste d'effets négatifs engendrés par le changement climatique soit plus importante que les aspects positifs.

À partir du 1^er Janvier 2017, il est possible que le service « voirie » arrête de désherber les rues, ce qui engagerait la responsabilité des riverains et permettrait de favoriser les réflexions menées sur l'espace public. Cette mesure doit cependant encore faire officie d'une validation politique.

Enfin, il est important de préciser que dans le domaine de l'aménagement et de l'urbanisme, le temps se compte en années voir en dizaines d'années. Ceci implique que les effets des futures réglementations pourraient prendre de nombreuses années avant d'être connus. Il faudra donc probablement attendre une dizaine d'année pour pouvoir bénéficier de retours d'expériences solides sur les réflexions menées actuellement à Rennes.

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Glossaire

Annexes

Annexe 3 : Températures moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne)

Annexe 4 : Précipitations moyennes à Rennes sur la normale climatique 1981-2010 (Météo Bretagne)

Annexe 6 : Organigrammes détaillés de Rennes Métropole et du Service planification & études urbaines (Rennes Métropole, 2016)

Annexe 7 : Carte regroupant les communes de Rennes Métropole (Handistar Rennes Métropole)

Annexe 8 : Carte des collectivités françaises associées à la démarche Cit'ergie en Janvier 2016 (ADEME)

Annexe 9 : Évolutions des températures et des précipitations en Europe entre la période 1980-1999 et la période 2080-2099 (GIEC)

Annexe 10 : Évolution du niveau marin entre 2000 et 2100 selon les différents scénarios du GIEC (REFMAR)

Annexe 12 : Implantation des stations météorologiques sur la métropole rennaise
(Foissard & al., 2012)

Annexe 13 : Sky View Factor (SVF) ou « facteur de visibilité du ciel ». Il permet un piégeage de chaleur et du rayonnement plus ou moins important selon sa valeur (Najjar & al., 2010)

Annexe 14 : Organisation des documents d'urbanisme à Berlin (CERTU 2012, modifié)

Annexe 17 : Livret d'information sur les nouvelles méthodes de végétalisation Les toitures végétalisées

Elles se répartissent en deux catégories. Ces dispositifs sont développés plus en détail dans le livret sur la gestion des eaux pluviales (Annexe 18). Même si leur action peut aider à réduire le phénomène d'îlot de chaleur urbain, les toitures végétalisées sont généralement implantées dans le but de maîtriser les eaux pluviales. Ces dernières existent probablement depuis le néolithique, soit 12 500 à 8 000 avant J-C, mais les buts recherchés n'étaient probablement pas les mêmes à l'époque. C'est essentiellement depuis les années 1970 avec des pays comme l'Allemagne ou les Pays-Bas que cette technique s'est développée et qu'on a pu cerner toutes les potentialités du dispositif (Acqualys, 2015).

On distingue trois types de murs végétalisés (Figure 37) : les revêtements de façade type plantes grimpantes, comme les lierres (image a), les brise-soleil détachés du mur (image b) ou encore les éléments de parois, correspondant à des dispositifs plus complexes qui seront expliqués dans les deux prochains paragraphes (Malys, 2009).

Les informations complémentaires qui suivent proviennent principalement de l'étude de Fuchs et Med, réalisée en 2009 pour la ville de Paris.

Le principe des murs végétalisés varie selon le type de solution qu'on choisit de mettre en oeuvre. En l'absence d'intervention humaine et en présence d'air propre et d'une humidité atmosphérique suffisante, n'importe quel support est voué à être naturellement colonisé par des bactéries (biofilm), des algues, puis des mousses/lichens, avant l'apparition de petites plantes.

Si le mur reste sec ou si l'atmosphère est plus sèche, ce dernier peut également être colonisé par des plantes grimpantes (de types lierre ou vigne vierge en climat tempéré).

La première possibilité est l'utilisation de leurs racines (comme le lierre) ou de leurs pelotes adhésives (vigne vierge du Japon, images A & B).

en le protégeant des contraintes météorologiques (pluie, soleil, vent). Ce procédé est cependant plus complexe à mettre en oeuvre par rapport à un simple mur combiné à des plantes grimpantes. Le coût est alors logiquement plus élevé et un entretien un peu plus régulier est nécessaire. En revanche, il participe davantage à l'enrichissement de la biodiversité et son impact sur la qualité de l'air est plus significatif.

Sandifer et Givoni (2002) ont évalué l'effet rafraîchissant de la vigne vierge sur un mur. Ils ont observé des réductions de températures allant jusqu'à 20°C, comparativement à un mur non ombragé.

En dehors de ces deux techniques relativement simples mais efficaces, des techniques sophistiquées dites de "génie végétal" optimisent les conditions de colonisation et de pousse de plantes hors sol, grâce à des supports plus complexes.

Sur ce dispositif, le support est imperméabilisé par une bâche et l'irrigation est assurée via une pompe, immergée dans la réserve située en bas de la structure (Figure 39).

C'est dans celle-ci que reviennent les eaux de ruissellement après leur ruissellement sur le mur (parallèle intéressant pour la gestion des eaux pluviales).

Figure 39 : Principe d'un mur végétal sur nappe horticole (Med & Fuchs, 2009)

Sur cette ossature métallique sont fixées des plaques de PVC47, afin de bien séparer le mur du bâtiment de la partie humide. Une bâche en EPDM48 couvre également le support pour l'imperméabiliser de façon plus efficace. Des plaques de feutre⁴⁹ de polyamide (plus résistant qu'un feutre naturel) sont agrafées dessus et servent de support aux plantes, en permettant notamment aux racines de s'incruster et de se fixer dans la matière. Ces couches de feutre prennent en quelque sorte la place des mousses qui se développent sur les parois rocheuses et qui servent de support aux racines des plantes. La plantation se fait ensuite assez facilement, en incisant au cutter le feutre et en y implantant la micro-motte avec le plant.

L'approvisionnement en eau et en matières nutritives se fait par l'intermédiaire d'un réseau de tuyaux commandés par des électrovannes⁵⁰, au niveau de la partie supérieure de la structure. La solution nutritive s'écoule le long du mur par gravité et s'infiltre dans le feutre par capillarité. En contre-bas, la solution restante appauvrie est réinjectée en haut de la structure après avoir été réalimentée en éléments nutritifs.

Ce système fonctionne donc en circuit fermé et l'eau de pluie peut très bien être utilisée à cet effet, ce qui rend cette installation particulièrement intéressante d'un point de vue de la gestion des eaux pluviales (à noter que la consommation d'eau est d'environ 200 litres par m² et par an).

Cet autre procédé repose sur un maillage d'acier galvanisé⁵¹, composé de cellules de plus ou moins grandes tailles. Ce dispositif se distingue par son caractère autoportant et sa conception monobloc (Figure 40). Ces différentes cellules sont remplies d'un substrat léger et épais (20 cm minimum), composé d'un mélange de matières organiques et minérales, retenu par une toile imputrescible⁵².

L'irrigation des plantes en solution nutritive est assurée par un système de tuyaux micro-goutteurs automatique intégré. On peut également ajouter au réseau des bactéries spécialisées dans

la dégradation des polluants
atmosphériques qui transforment alors le mur en biofiltre.

Plusieurs types d'espèces végétales peuvent convenir pour ce dispositif, dont la Sphaigne, qui apparaît comme très efficace en milieu urbain (Figure 41). En effet, elle permet de retenir une forte proportion d'eau, sans perte de volume dans le temps.

De plus, ses caractéristiques antibactériennes et inodores, qui résultent d'un pH naturellement acide et son efficacité en termes d'isolation thermique et phonique, font d'elle le substrat idéal pour les murs végétaux en intérieur, les façades végétalisées ou toitures végétales. La sphaigne est un substrat qui ne se tasse pas facilement et qui est très résistant (présence importante de fibres). Elle présente également l'avantage de ne pas demander beaucoup d'entretien, car son désherbage n'est pas nécessaire. Cette espèce peut donc être très intéressante dans la gestion intégrée des eaux pluviales et ceci pour un investissement relativement faible.

Enfin, on précisera qu'il est indispensable d'utiliser une espèce végétale adaptée aux conditions climatiques du site d'installation, afin de garantir la pérennité du dispositif tout en profitant de son effet bénéfique.

Il ne faut pas oublier que les plantes grimpantes sont des organismes vivants pouvant se développer de manière assez rapide. Ainsi, il faut veiller à ce qu'elles n'atteignent pas les tuiles ou les ardoises des toits, ni les gouttières. Il faut donc les tailler régulièrement, surtout pour les structures monoblocs, où il n'existe pas de limite franche entre le mur et la végétation.

Généralement, les façades végétalisées exigent un entretien bisannuel pour les jeunes plantes, un entretien annuel pour les plantes bien développées, ainsi qu'une vérification des supports et des fixations tous les 5 ans (dans le cas de fils et câbles, ils seront retendus tous les ans).

Au final, le coût d'une simple façade verte reste relativement faible à la réalisation et à l'entretien. En revanche, la mise en place de murs végétalisés qui intègrent un dispositif de support est beaucoup plus chère :

? 500-1500€ HT/m² pour un mur sur nappe horticole ? 300-600€ HT/m² pour un mur végétal monobloc

En France, on estime à environ 5 000 m² la surface de murs végétalisés (hors sol). Il y a donc encore une grosse marge de progression, qui doit s'effectuer en priorité sur les nouvelles constructions, avec une réflexion qui doit être menée en amont par les aménageurs. Il est aussi important d'informer le grand public et les porteurs de projets sur les avantages (et les inconvénients) de ce genre d'installation, afin de mieux les sensibiliser aux enjeux actuels tout en apportant de nouvelles approches pour les traiter (Figure 42).

Figure 42 : Avantages & inconvénients des murs végétalisés (d'après Ernst & Young (2009) et Fuchs & Med (2009),

Ces nouveaux dispositifs peuvent malgré tout faire office d'alternative aux jardins ou aux parcs urbains, en particulier pour les villes à l'urbanisation très dense où la marge de manoeuvre est mince, notamment en Île-de-France. En revanche, ils doivent d'abord être envisagés en tant qu'outils complémentaires aux espaces verts existants, afin de combiner leur effet bénéfique sur le climat urbain et la gestion des eaux pluviales.

Les étagères végétales, nouveau type d'espace urbain : exemple de Rennes

Avec l'aide de la Ville de Rennes (maître d'ouvrage), Patrick Nadeau, designer et architecte, ainsi que Bernard Cavalié, paysagiste, ont imaginé un nouveau type d'espace urbain, entre jardin et place publique.

Ce dernier prend la forme « d'étagères végétales », permis par la mise en place d'une trame de chênes verts en bac et de supports verticaux de végétation (Figure 44). Cet espace concilie à la fois les besoins recherchés par les espaces publics (zone de repos et de rencontre), tout en favorisant l'infiltration des eaux pluviales dans un secteur encore très minéralisé. Ce mode innovant d'implantation du végétal en milieu urbain propose des supports de plantes flexibles et modulaires, qui permettent de renouveler l'ambiance végétale en fonction des saisons. Ce dispositif a le mérite d'être à la fois décoratif, mais également intéressant d'un point de vue environnemental, tout en apportant un agrément supplémentaire le soir. La structure se transforme alors en luminaire, rendant la place très accueillante, grâce à la diffusion de la lumière permise par la végétation (Nadeau, 2011). Ce genre d'initiative apporte une réelle plus-value à la place, tout en permettant d'éveiller la curiosité du grand public, en le sensibilisant davantage à la place du végétal en milieu urbaine.

Les jardins éphémères, un moyen pour sensibiliser le public : exemple de Vannes

À l'initiative de la ville de Vannes et comme en 2015, un projet de végétalisation du centre-ville a été réalisé d'Avril à Septembre 2016. Ce dispositif unique en France, en partenariat avec les paysagistes du Grand-Ouest, a permis l'installation de 21 « jardins éphémères » dans le coeur historique de la ville, qui compte environ 50 000 habitants (Ouest France, 2016). Ces oeuvres sont réalisées et financées par différents professionnels du paysage, leur permettant de se faire connaître auprès du grand public, tout en le sensibilisant à la présence du végétal en ville. Cette nouvelle conception de l'espace public, éphémère ou non, permet de proposer des pistes pour les futurs aménagements au sein des villes. D'autant plus que certaines structures font preuve d'originalité, en servant également de mobilier urbain, ce qui permet de croiser les différentes fonctions de l'espace urbain (Figure 45). Ce type d'installations est également peu cher du fait des matériaux utilisés (bois, matériaux recyclés), ce qui est intéressant au regard de la baisse des finances publiques (Mairie de Vannes, 2016).

Ce type d'initiatives, bien qu'étant encore assez marginales, a pour but de sensibiliser le grand public à la présence de végétation dans les zones urbaines. A termes, cette meilleure connaissance du végétal et de ses bénéfices permettra de faciliter l'acceptation des futurs projets urbains, qui sont encore parfois difficiles à promouvoir au sein de la population. Ceci permettra également d'engager des projets participatifs, comme ils en existent déjà depuis plusieurs années en Allemagne par exemple.

Annexe 18 : Livret d'information sur les techniques alternatives, pour la gestion des eaux

Ce dispositif permet de stocker les eaux pluviales et de réguler leur déversement, pour une maîtrise des risques d'inondations (Figure 46). L'infiltration se fait à l'aide d'un revêtement de surface drainant ou d'un système de drains. L'évacuation se fait quant à elle au travers de l'infiltration dans le sol et/ou de manière régulée vers un exutoire (Figure 47).

Figure 46 : Chaussée réservoir permettant de limiter l'inondation de la voirie (Conseil régional Rhône-Alpes,

Figure 47 : Coupe explicative du dispositif de
type chaussée réservoir (Conseil régional
Rhône-Alpes, 2006)

Il permet également de réduire la fréquence des travaux d'adaptation de dimensionnement des réseaux de collecte et donc de baisser indirectement les coûts qui y sont liés.

En plus de cela, ce dispositif est bénéfique d'un point de vue écologique, car il filtre les polluants au fur et à mesure de leur pénétration dans la structure réservoir.

Cette technique nécessite un choix rigoureux de matériaux concassés, mais qui sont disponibles localement (circuits-courts). Elle permet aussi un traitement paysagé varié et durable. Il faut cependant veiller à maintenir la porosité de l'enrobé, par un lavage à haute pression avec aspiration simultanée. Un entretien régulier s'impose alors, d'autant plus qu'il supporte la circulation routière, source d'apport non négligeable d'impuretés (Figure 48).

Points forts	Points faibles
Insertion facile (même en milieu urbain	Risque de pollution (trafic routier)
dense)	Entretien régulier (pour éviter le
Aucune emprise foncière	colmatage)
Bon comportement vis-à-vis de la pollution	Pas d'infiltration si présence d'une nappe à
Pour les enrobés drainants : réduction du	moins d'1 m de profondeur
bruit de roulement, augmentation de	Coût parfois élevé
l'adhérence, réduction des projections	Faible développement de la végétation
d'eau et formation de verglas (sécurité	environnante
routière), pas de flaque d'eau (confort	Pour les enrobés drainants : à proscrire
piétons)	pour les giratoires/virages serrés et si les
Avantage lié à l'infiltration : contribue à l'alimentation de la nappe	apports de sédiments fins sont importants
Précautions : conception plus rigoureuse que les chaussées classiques, respect des dimensions de la
conception, éviter le risque de colmatage, curage des drains fréquent (entretien nécessaire)

Figure 48 : Points fort et points faibles des chaussées réservoirs (Compilation de données)

Elles correspondent à une sorte de fossé peu profond et large, végétalisées, qui recueillent provisoirement l'eau, soit pour l'évacuer via un trop-plein, soit pour l'évaporer (évapotranspiration) ou pour l'infiltrer sur place, permettant ainsi la reconstitution des nappes phréatiques (Figure 49).

Figure 49 : Illustrations de plusieurs formes de noues (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006)

L'eau peut être amenée par des canalisations ou par ruissellement direct. Elle est ensuite évacuée par infiltration et/ou de manière régulée vers un exutoire (Figure 50).

Figure 50 : Coupe du dispositif de type tranchée (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006)

Ce dispositif est assez efficace pour piéger et dégrader les polluants, tout en s'intégrant dans les aménagements, surtout le long des voiries (Figure 51).

Figure 51 : Points fort et points faibles des noues/tranchées (Compilation de données)

Cette installation de profondeur plus ou moins importante évacue les eaux pluviales directement dans le sol ou le sous-sol (Figure 52). Elle ne s'applique que sur de petites surfaces, comme les lotissements, mais permet une multiplication des ouvrages ponctuels sur l'ensemble du site (pour les eaux de toitures par exemple). Ce dispositif est la plupart du temps alimenté par des drains ou directement par le ruissellement. On peut également remplir les puits de matériaux (galets ou structures alvéolaires) dans l'optique de dépolluer les eaux avant de les infiltrer dans le sol, ce qui est d'ailleurs fortement recommandé.

Sa conception simple et sa faible emprise foncière en fait un dispositif tout à fait adapté pour les quartiers pavillonnaires regroupant maisons et jardins (Figure 53).

Figure 52 : Illustration d'un puit d'infiltration et coupe explicative (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006)

Points forts	Points faibles
Conception simple	Entretien régulier spécifique (pour éviter
Contexte d'utilisation large	le colmatage)
Faible emprise foncière	Garantir une distance d'au moins 1 m
Coût faible	entre le fond du puit et la nappe (pour
Pas de contrainte topographique majeure	limiter les risques de pollution)
Bonne intégration dans l'aménagement	Informations/sensibilisation nécessaire
(adapté à la taille de la parcelle)	(grand public)
Avantages liés à l'infiltration : pas besoin	Pas d'infiltration si nappe à moins d' 1 m
d'autre exutoire, contribue à l'alimentation de la nappe	de profondeur
Réduction à la source de la pollution
Précautions : bonne connaissance du sol/sous-sol, respect des dimensions de la conception, vérifier la
capacité de vidange (essais préalables), éviter les risques de colmatage, prévoir l'accès à l'ouvrage pour
l'entretien régulier

Figure 53 : Points fort et points faibles des puits d'infiltration (Compilation de données)

Ce type d'ouvrages permet à la fois de stocker l'eau, mais aussi de la décanter avant qu'elle ne soit infiltrée dans le sol.

La fonction de piégeage des polluants est donc ici très importante. Celle-ci peut se faire par un dégrillage⁵³ grossier (plastique, feuille), puis par décantation des pollutions particulaires. On peut également procéder à une épuration naturelle, grâce aux espèces végétales comme les phragmites ou les roselières, au niveau des bassins en eau ou des zones humides.

? Les bassins en eau, permanent ou non (Figure 54) : ils sont utilisés dans beaucoup de pays, quel que soit le climat ou le niveau de développement (Marsalek & Chocat, 2001 ; Baptista & al., 2005). Les bassins en eau sont inondés très ponctuellement et partiellement en fonction des pluies. Ils permettent essentiellement d'intercepter les eaux pluviales. L'alimentation de ce dispositif peut être systématique ou seulement en cas de saturation du réseau (système de dérivation). Il permet ensuite de restituer des eaux vers le réseau principal ou le milieu naturel. Ce dernier consomme plus d'espace que le bassin à sec, à cause du volume de stockage disponible réduit par la lame d'eau dans le bassin au début de l'évènement. En revanche, il a l'avantage de pouvoir être utilisé comme un outil d'éducation à l'environnement.

? Les bassins dits « à secs > ou « à ciel ouvert > (Figure 54) : ils ont une double fonction, à savoir à la fois le stockage des eaux pluviales, mais également un usage collectif. En effet, ils peuvent servir de terrains de sport, de parkings, de squares, ou encore de jardins publics.

? Les bassins enterrés (Figure 55) : ils sont la plupart du temps construits en béton et reliés par des canalisations surdimensionnées. Ils sont alimentés par les eaux pluviales d'un réseau séparatif. Ils peuvent également être alimentés par les eaux d'infiltration via l'utilisation d'une structure alvéolaire.

Les bassins à ciel ouvert ont l'inconvénient de nécessiter une assez grande surface au sol, contrairement aux bassins enterrés. En revanche, ils sont plus faciles à mettre en place et coûtent aussi nettement moins cher (Figure 56).

⁵³ Action destinée à piéger les matières volumineuses et les déchets de toutes sortes contenus dans le chenal d'admission d'un ouvrage hydraulique, pour permettre leur extraction en benne et leur évacuation en décharge (Actu Environnement)

Figure 54 : Illustrations de bassins de retenue en eau et à sec, avec leur coupe explicative (Conseil régional Rhône-Alpes, 2006)

	Points faibles
Sécurité hydrologique (stockage important)	Entretien régulier indispensable (limiter le
Bon comportement par rapport à la	risque de colmatage)
pollution	Pas d'infiltration en présence d'une nappe
· Pour les bassins à ciel ouvert :	à moins d'1m de profondeur	possibilité de création de zones
· Pour les bassins à ciel ouvert :	humides, mise en oeuvre assez
emprise foncière importante	facile et bien maîtrisée, réserve
(conception multifonction qui	incendie/arrosage
permet de limiter les coûts	· Pour les bassins enterrés : aucune
associés), prétraitement	emprise foncière, pas besoin
nécessaire pour limiter les risques	d'exutoire (selon capacité du sol)
de colmatage, dégradation	· Avantage lié à l'infiltration :
fréquentes	contribue à l'alimentation de la
· Dans les bassins en eau : niveau	nappe
d'eau minimal à maintenir en période sèches.
· Pour les bassins enterrés :
ouvrages très techniques, coûts élevés, prévoir l'accessibilité à l'ouvrage pour l'entretien	Précautions : problème de colmatage des ouvrages d'infiltration : dépôts de particules fines qui
s'accumulent en surface et dans les interstices de la zone d'infiltration (formation d'un biofilm de surface
qui peut aggraver le phénomène)

Extensive	Intensive	Couche végétale/substrat
Mince (2-15 cm)	Importante (>15 cm)	Surcharge
45-150 kg/m²	100 kg/m² à plusieurs tonnes	Support admissible
Béton, acier, bois	Béton	Pente maximale
30%	5%	Applications
Neuf, réhabilitation (souvent sans renfort de structure), remplacement du système d'étanchéité	Neuf, réhabilitation (souvent avec renfort de structure), remplacement du système d'étanchéité	Superficie
Toutes	Petites-moyennes	Investissement total
360-2700 €/m²	180-380 €/m²	Coûts supplémentaires possibles
18-35 €/m² ? système d'irrigation 35-80 €/ml ? mise ne place de clôture et garde-fous	Bénéfices
Gestion de l'eau : -5 à -10% Isolation thermique : -15 à -25% d'économie (climatisation) -2l de mazout/m²/an soit -1€/m²/an (chauffage) Biodiversité, esthétisme et attractivité de la ville (données non chiffrables)	Entretien
Visite annuelle, arrosage optionnel en période de longue sécheresse et selon système	Entretien régulier, arrosage indispensable	Rétention eaux pluviales
10-100 l/m²	100 à ... ? l/m (1 cm d'eau/m² = 10 l)	Durabilité
1.5-2 fois plus	1.5-2 fois plus	Accessibilité
Visites d'entretien	Loisirs, jardinage	Couche végétale
Substrat léger à dominante minérale à « hors sol » par feutre non tissé	Terre végétale naturelle éventuellement allégée	Plantes
Choix varié mais restreint : · Graminées (herbe sauvage, aromatique) · Prairies fleuries (fleurs sauvages) · Sédums (plantes grasses/cirées) · Mousses · Couvre sols (trèfle) · Vivaces adaptés	Grand choix : · Gazon · Plantations arbustives/vivaces · Arbres de tailles adaptées

Avantages	Inconvénients	Amélioration qualité de l'air (filtration
Conditions d'installations plus ou moins	naturelle des végétaux, stockage du
contraignantes (structure suffisamment	CO2 par photosynthèse, réduction GES)
forte du toit, étanchéité parfaite, pente	Apport de biodiversité dans des zones
faible)	non propices à la base
Savoir-faire (aide d'une entreprise)	Atténuation de l'ICU
Intégration et cohabitation plus difficile avec	Isolation thermique (meilleur que les
des panneaux photovoltaïques qui doivent	tuiles, les ardoises ou el gravier et
être intégrés à la toiture pour pouvoir	réduction des consommations
bénéficier du tarif rachat de l'électricité le	d'énergie)
plus avantageux	Réduction de la température intérieure
Intégration et cohabitation plus difficile avec	des bâtiments
des panneaux solaires thermiques qui sont	Réduction du risque d'inondation et de
généralement posés sur la toiture (prévoir	pollution (stockage/ drainage eaux
des châssis et parfaire l'étanchéité)	pluviales, évapotranspiration, réduction du ruissellement, épuration)
Système d'arrosage en période chaude/sèche parfois nécessaire (selon les	Réduction/atténuation du bruit
espèces retenues)	extérieur et des nuisances sonores
Pas d'aide sous forme de crédit d'impôt	Amélioration de la durée de vie du toit
(discussions en cours pour un « bonus	(protection ultraviolet)
écologique »)	Esthétisme, originalité, effet
Prix des toitures denses en moyenne 4-5 fois	psychologique
plus cher qu'un toit normal	Ajout de valeur immobilière
Nécessite un accès pour l'entretien	Reconstitution d'un maillage
Rétention d'eau (si dispositif en parallèle de	écologique ou de corridors (abeilles)
récupération des eaux de pluie)
Mise en oeuvre complexe
Aspect « abandonné » en hiver

Prix	Application	Entretien/nettoyage	Noues
Déplacement d'engin : 300-400€ Terrassement/évacuation : 10€/m³ Fourniture et pose : 60-100€/m linéaire Engazonnement : 1-2€/m linéaire	Lotissement Long des voiries	Curage tous les 10 ans Entretien type espaces verts Attention à l'encombrement par les feuilles mortes en automne	Fossés/tranchées
25-80€/m³ d'eau stockée	Lotissement Long des voiries En pied de bâtiment	Suivant la structure de la surface	Chaussées réservoir
240-290€/m linéaire de chaussée	Voirie Trottoirs parkings	Curage régulier (par semestre) 0.15-0.75€/m³/an (durée de vie de l'enrobée de 10 à 15 ans)	Bassin sec
30-120€/m³ d'eau stockée	Tous types d'aménagement	0.3-1.5€/m³	Bassin en eau
30-120€/m³ d'eau stockée	Aménagements urbains de grande taille	0.15-0.45€/m³	Bassin enterré
300-600€/m³ d'eau stockée (conduites surdimensionnées) 300-500€/m³ d'eau stockée (structure alvéolaire) 800-1500€/m³ d'eau stockée (parois en béton)	Tous types d'aménagement	3€/m² de surface (HT)	Puit d'infiltration
5€/m² de surface assainie 1500€ pour un puit de 2m/2m	Parcelle privée voirie	1.5€/m² de surface assainie	Toiture végétalisée
20€/m² (extensives) +100€/m² (intensive)	Toiture plate ou en pente	Nettoyage des dépôts Prévoir accessibilité

Annexe 19 : Fiches projets des études menées sur le territoire rennais, en lien avec l'eau

Ce projet, composé entre autres de prairies et de zones humides, devrait s'inscrire dans une grande diagonale verte, en progressant des quartiers de Maurepas et Patton jusqu'aux étangs d'Apigné, en passant par le Canal Saint-Martin et les rives de la Vilaine en centre-ville.

Des jardins partagés, des prairies et des zones humides accueilleront les Rennais qui seront invités à participer à l'entretien des lieux (présence d'éco-pâturages).

Le but n'est pas de créer une réserve naturelle fermée, mais protégée, qui sera accessible par des chemins aménagés (Daniel Guillotin, conseiller municipal, délégué à l'écologie urbaine à Rennes).

Ils seront concentrés sur les berges du canal. On y trouvera un parvis (pétanque et palet), un kiosque, une placette et une terrasse devant la Longère, des gradins le long du chemin de halage et enfin une guinguette près des passerelles reliant les ZAC Plaisance et Armorique.

> Une « couronne jardinée » sera constituée d'un arboretum, de vergers, d'un espace de cultures.

> La forêt galerie : elle marque la transition avec la zone naturelle. Une « artère » distribue des enclos pâturés, des « salons tortueux », une friche artistique...

> Les zones naturelles humides : il s'agit d'un espace plus sauvage. La prairie inondable nord, située sur l'espace décaissé de la ZI⁵⁸ Trublet, permet de stocker les crues de l'Ille.

> Trois vaches highland cattle paîtront dans les prairies (race rustique, originaire d'Écosse, parfaitement adaptée aux zones marécageuses et d'ailleurs utilisée pour entretenir ce type de paysage).

> Un « chemin de l'eau » (cailloutis) : marque la limite de la zone inondable, avec un parcours pédagogique. Le parc central sera bordé d'une « île mellifère » (ruchers), de zones de pique-nique...

3 Mise en place de la Zone Atelier Armorique pour la recherche, la pédagogie et la valorisation du site. Approches multiples (biodiversité, climat, sols, sociologie, etc.) engagées par plusieurs organismes (CNRS, OSUR, Agro campus Ouest, ADEME).

⁵⁹ Organisme qui renseigne sur l'état et le fonctionnement d'un écosystème (Blandin, 1986)

Réflexion sur la prise en compte du rôle de l'eau et de la végétation dans le
confort urbain, en lien avec le changement climatique

? À l'origine : volonté de Rennes Métropole de répondre avec ViaSilva à un appel à projet PIA (Programme d'Investissement d'Avenir) en 2009. L'objectif était de trouver des entreprises qui participent à la gestion ainsi qu'à la conception de la ville de façon plus vertueuse sur le plan environnemental.

? Travail de sensibilisation et d'identification des entreprises qui s'appuie sur Eco origin, le cluster des éco activités.

? 4 entreprises associées à la réflexion ont fait émerger le projet Hydrocity : SETUR, 3 autres non renseignées.

Appareillage de traitement des eaux grises et des eaux pluviales (recyclage), dans le but d'une réutilisation pour les besoins non-corporels et non-alimentaires.

Les promoteurs du projet ont testé sur leur logement mais ont besoin de tester à l'échelle de plusieurs logements « grandeur nature » (2-3 immeubles dans l'idéal). Ils souhaitent donc lancer une expérimentation.

? Processus interdit en France car il n'y a pas de garantie de contrôle du dispositif dans le temps (risque d'usage de l'eau recyclée à des fins alimentaires ou corporelles en cas d'intervention sur l'installation).

? En première approche, l'Agence Régionale de la Santé (ARS) refuse d'expérimenter le système car la Bretagne n'est pas une zone tendue en terme de ressource en eau et refuse de demander une dérogation auprès du Préfet (présentée et instruite par ARS).

> Proposition de l'ARS de solliciter le droit d'expérimentation auprès de l'Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail).

Sans autorisation des autorités sanitaires, l'expérimentation ne peut être lancée. Toutefois, si cette autorisation est obtenue, le projet pourra s'inscrire dans la démarche Rennes Lab'.

> Un fond de financement établi en partenariat avec Rennes Métropole/St-Malo Agglomération, la caisse des dépôts, le crédit mutuel et ERDF : autofinancement à hauteur de 50% et avance remboursable à hauteur de 50%.

> Pour mener l'expérimentation, il sera nécessaire de mobiliser les services de l'assainissement, de l'aménagement opérationnel, de l'habitat et de l'économie.

> Pas de confidentialité sur le projet en lui-même, mais sur le processus de traitement de l'eau. NB : Projet en parallèle Blue-city (nom en cours d'évolution)

Financement par SETUR d'une thèse visant la modélisation de la gestion de l'eau en partenariat avec l'Université et la Ville de Rennes.

Début de réflexion à Rennes avec des bureaux d'études sur cette thématique (pas de projet concret).

Réflexion sur la prise en compte du rôle de l'eau (et de la végétation) dans le
confort urbain, en lien avec le changement climatique

Interne : Service maîtrise d'oeuvre espace public et infrastructures - Alain Prenveille ; Unité études hydrauliques - Catherine Jegou.

Externe : Adjoint à l'urbanisme et à l'aménagement de Cintré - Pierre-Yves Boscher.

Pas de confirmation à ce jour sur le travail à effectuer (projet en « Stand-By »)

Objectif -* Gérer durablement les eaux pluviales à Rennes Métropole : infiltrer ?

Opération pilote menée par Rennes Métropole : 6.8 ha pour 148 logements (études démarrées en 2006).

> A la parcelle : rétention de 4 m³ par parcelle, par infiltration, avec surverse vers le réseau public.

Réalisation : sur chaque parcelle, c'est l'aménageur qui a réalisé la zone d'infiltration.

Règlement de lotissement : adaptation des règles pluviales du projet parcelle par parcelle en fonction de la surface, de l'orientation.

Ce qui reste à faire au niveau de Rennes Métropole concernant cette thématique des eaux pluviales :

> Trouver des solutions techniques : coefficient de pleine terre, toitures végétalisées, zonage

> Éviter les renvois au réseau : infiltration, micro-rétention (idéal de 0 rejets).

> Objectifs sur l'infiltration : mesures compensatoires pour les aménagements publics.

> Être au niveau d'un sol qui ne présente pas de contre-indications (pentes naturelles, zones inondables, remblais, sols pollués, nappe haute (moins de 1 m de la surface)

> Mesures de conductivités hydrauliques : Matsuo, Beerkan, méthodes statistiques.

> Levés de nappes : poses de piézomètres, recensement des piézomètres et modélisation de la nappe

-* Collaboration Agrocampus (groupe étudiant) Il reste encore des questions sur l'infiltration :

> Quelle marge de sécurité : dimensionnement > Quel temps de vidange des ouvrages

> Inclure des règles de rétention simples dans les annexes du PLU/PLUi > Proposer des solutions techniques, dont l'infiltration

Réflexion sur la prise en compte du rôle de l'eau (et de la végétation) dans le
confort urbain, en lien avec le changement climatique

1. Cartographie des contraintes à l'infiltration des eaux pluviales

> Objectif : cartographie des contraintes à l'infiltration et de la perméabilité des sols > Partenariat : Agrocampus (contribution des étudiants)

2. Modélisation des niveaux de nappe (projet pour 2017 ?)

> Objectif : alimenter la carte de contraintes à l'infiltration des eaux pluviales

> Méthode : mesures sur sites (installations de piézomètres, relevés réguliers), modélisation de la nappe (Agrocampus, projet étudiant ou stage)

Réflexion sur la prise en compte du rôle de l'eau (et de la végétation) dans le
confort urbain, en lien avec le changement climatique

Externe : Agrocampus Ouest - Zahra Thomas ; CNRS - Jean Raynald De Dreusy ; Setur - Gwenaëlle Carfantan.

> Modélisation du cycle de l'eau à l'échelle d'un bâtiment ou d'un micro-quartier.

> Développement d'un modèle numérique qui intègre et combine les 3 réseaux traditionnels pour estimer les flux en tenant compte de l'aspect aléatoire du milieu naturel. > Inscription du projet dans la philosophie Smart city et dans le cadre d'Hydrocity.

> Évaluer l'efficacité du cycle court à l'échelle de l'îlot urbain, du sous BV ou de la ville

> Tester et évaluer les systèmes de récupération, de traitement et d'infiltration des eaux

> Quantifier tous les flux (adductions d'eau, eaux usées, eaux pluviales, débit de fuite) pour

évaluer les impacts sur le milieu naturel (inondations, infiltrabilité, qualité de l'eau)

> Aider au dimensionnement des ouvrages (réservoirs de stockage, zone de biodiversité,

> Proposer un outil d'optimisation (technique et économique) et d'aide à la décision

Réflexion sur la prise en compte du rôle de l'eau (et de la végétation) dans le
confort urbain, en lien avec le changement climatique

? Service maîtrise d'oeuvre espace public et infrastructures - Alain Prenveille ? Unité études hydrauliques - Catherine Jegou.

Le Creseb⁶³ est un groupement d'intérêt scientifique, mis en place depuis 2011.

Rennes Métropole étudie la possibilité de travailler avec le Creseb sur la thématique pluviale, afin d'ajouter dans les réflexions du Creseb l'aménagement opérationnel du territoire, partie que maitrise bien les collectivités.

Lors d'une réunion aux carrefours de l'eau 2016, une volonté politique et technique de réflexion sur l'eau pluviale s'est exprimée sur le sujet. Une réunion doit se monter prochainement pour poursuivre les échanges.

? Approche transversale de la gestion de la ressource en eau (lien entre plusieurs acteurs)

Résumé - Abstract

L'évolution du climat et l'augmentation des températures ont permis de faire évoluer les mentalités au sein des collectivités, notamment concernant l'adaptation des villes. Le contexte réglementaire Rennais est d'ailleurs propice à la mise en place de nouvelles mesures pour mieux organiser le territoire en fonction de ses enjeux. La révision du PLU de Rennes, du PCAET et l'élaboration du premier PLUi de la métropole ont pour objectifs d'intégrer plus particulièrement cette notion d'adaptation. Celle-ci passe essentiellement par une meilleure gestion des eaux pluviales et une amélioration de la disposition de la végétation, qui devraient concourir à réduire l'impact de l'îlot de chaleur urbain. Si les moyens techniques sont d'ores et déjà en possession de la collectivité, il reste désormais à formuler une méthodologie efficace pour toucher à la fois le secteur public, mais aussi le domaine privé. C'est sur ce dernier aspect qu'est proposée une refonte des réglementations actuelles, au travers de la mise en place d'un premier coefficient de biotope. Ce dernier, s'il est validé par les élus de Rennes Métropole, pourra prendre une formulation plus ou moins restrictive, sous forme d'Orientations d'Aménagement et de Programmation (OAP) ou de règlement du Plan Local d'Urbanisme (PLU) et devra répondre à l'ensemble des critères proposés par la collectivité.

Mots-clés : adaptation, changement climatique, urbanisme, eau, espaces verts, coefficient de biotope.

Climate change and rising temperatures helped to change attitudes of local authorities, especially concerning the adaptation of cities. The regulatory environment of Rennes is also favourable to the implementation of new measures aiming to better organize the territory according to its stakes. The revision of the PLU of Rennes, of the PCAET and the development of the first PLUi of the metropolis are aimed specifically to integrate this notion of adaptation. This one passes essentially by a better management of rainwaters and an improvement of vegetation layout, which contribute to reduce the impact of the urban heat island. If the technical means are already in possession of the local authority, it's now necessary to formulate an effective methodology to affect both the public sector, but also the private domain. The suggested revision of the current regulations mainly concerns this last aspect, by implementing a first coefficient of biotope. If it's validated by the elected members of Rennes Metropole, it may take a more or less restrictive formulation, as an OAP or a strict regulation and will have to answer the set of the criteria proposed by the local authority.

Keywords : adaptation, climate change, urban planning, water, green spaces, coefficient of biotope.