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Auteur(s): Doris Hölling (WSL)
Rédaction: WSL, Suisse
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Protection durable contre l’érosion avec de la laine de bois autochtone

Parallèlement aux produits en plastique, il existe depuis de nombreuses années des solutions de protection contre l’érosion à base de matières premières renouvelables. Ces matériaux (généralement des filets de jute ou de coco) ne sont pas fabriqués en Suisse, mais en dehors de l’Europe. D’un point de vue écologique, les transports sur de longues distances sont à eux seuls déjà sujets à caution. De plus, ces produits importés contiennent souvent des graines de plantes et des animaux (surtout des insectes) allochtones, qui sont ainsi introduits dans les talus. En outre, les filets de jute et de coco sont toujours renforcées de fibres de plastique, qui ne sont visibles que lorsqu’on les examine de près. Les non-tissés en laine de bois constituent une alternative faite de matières premières locales et renouvelables. Un projet de recherche vise à confirmer leur efficacité pour ces applications de lutte contre l’érosion.

Holzvlies mit Bewuchs
Fig. 1 -  Protection des talus avec un non-tissé en laine de bois. La végétation commence à pousser.

Photo: Linder Suisse GmbH

Le changement climatique, les périodes de sécheresse et l’augmentation des fortes précipitations accroissent le risque de glissements de terrain sur des talus récents ou des pentes raides. Il est d’autant plus important de les protéger, et une végétation stable avec un système racinaire solide est la meilleure solution. C’est pourquoi les talus sont toujours végétalisés le plus rapidement possible.

On utilise des produits de protection contre l’érosion pour favoriser ce processus. Leur structure protège les semis et la surface du sol contre l’érosion par le vent, la pluie et la neige pendant la phase d’établissement de la végétation. Il s’agit de filets tissés ou lâches, ou de nattes de fibres synthétiques ou naturelles.

Une alternative aux matériaux conventionnels à l’essai

Au cours des 10 à 15 dernières années, la Suisse a principalement utilisé des filets fabriqués à partir de fibres naturelles importées (noix de coco, jute, chanvre, sisal et coton).

Depuis quelques années, des non-tissés en laine de bois sont également utilisés en Suisse comme protection contre l’érosion.

Le bois autochtone est une matière première renouvelable et, contrairement aux matériaux importés, il présente l’avantage de n’introduire aucun organisme indésirable. À l’inverse d’autres produits, les non-tissés en laine de bois ne sont pas traités avec des pesticides ou diverses substances chimiques qui peuvent contaminer l’environnement après la pose des filets. De plus, les non-tissés en laine de bois ont un bilan écologique positif en raison des courtes distances de transport et sont 100 % biodégradables : ils se décomposent complètement une fois que la végétation a stabilisé le sol. La durée de ce processus peut être contrôlée en variant la composition de la laine de bois, dans laquelle le hêtre joue un rôle central.

Aux États-Unis, l’utilisation de géofilets en laine de bois est très répandue depuis les années 1960, contrairement à la Suisse. Au-delà des avantages mentionnés ci-dessus, les propriétés physiques de cette laine ont également un effet positif. Par rapport à d’autres produits, les non-tissés en laine de bois ont une meilleure capacité de rétention et de stockage de l’eau. Les semis en développement sont donc mieux protégés contre les fluctuations de température et les épisodes de sécheresse après leur mise en place.

Un projet de recherche de cinq ans, basé sur l’expérience pratique (Lindner Suisse GmbH, Ö+L Ökologie et Landschaft GmbH) et universitaire (Haute école de technique et d’économie HTW Coire, Haute école spécialisée des Grisons FH GR, Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana SUPSI), a étudié l’effet de protection contre l’érosion des non-tissés en laine de bois en combinaison avec des mélanges de semences de haute qualité, également obtenus localement, avec pour objectif de l’optimiser.

Procédure

Quinze parcelles expérimentales d’une superficie totale de 45 500 mètres carrés ont été sélectionnées dans huit cantons. Sur ces talus récemment créés, quatre types de non-tissés en laine de bois ont été posés sur chaque site selon un plan uniforme. Ces types diffèrent par les essences de bois utilisées ainsi que par le filet dans lequel la laine de bois est incorporée.

Verlegen am Hang ab der Rolle Verlegen des Holzwollevlieses
Fig. 3 - Déroulement du non-tissé en laine de bois.

Photo: Linder Suisse GmbH

Fig. 4 - Pose sur une pente.

Photo: Linder Suisse GmbH

   
Arbeiten am Steilhang Holzwollevlies am Hang
Fig. 5 - Application de la protection contre l’érosion en laine de bois.

Photo: Linder Suisse GmbH

Fig. 6 - Non-tissé en laine de bois posé sur un talus.

Photo: Linder Suisse GmbH

frisch aufgebrachtes Holzwolleflies
Fig. 7 -  Non-tissé en laine de bois posé sur un talus.
Photo: Linder Suisse GmbH

La capacité d’absorption d’eau et la résistance à la traction de ces types de laine de bois ont été également testées en laboratoire.

Deux mélanges différents de semences ont été utilisés pour la végétalisation. Le premier est un mélange de graines autochtones (créé pour le projet selon la norme Holo-Sem). Il s’agit de semences récoltées dans des prairies naturelles riches en espèces dans un rayon maximum de 15 km autour du site à végétaliser, et donc adaptées de manière optimale.

Ce mélange de semences autochtones a été comparé au mélange de semences standard commercial de la VSS, également riche en espèces, mais en partie importé de l’étranger et, en outre, mal adapté au site spécifique en termes d’espèces et de composition de l’écotype.

Par la suite, l’évolution des différents sites a été examinée et analysée.

Semences locales

Afin d’obtenir une croissance végétale aussi rapide et économique que possible, on utilisait souvent jusqu’ici des espèces à pousse rapide non autochtones ou normalement absentes sur le site concerné. Certaines de ces espèces sont des cultivars. De tels mélanges, qui ne se développent généralement qu’avec beaucoup d’engrais, produisent un peuplement rapidement « verdoyant », mais insuffisamment adapté aux conditions locales et pouvant conduire à une végétation instable après quelques années. Un autre problème est l’impact négatif sur la biodiversité locale car les végétaux introduits se croisent avec les espèces et écotypes locaux (altération de la flore).

C’est pourquoi il existe une demande croissante de semences d’origine locale et adaptées au site de semis, appelées semences autochtones.

En Allemagne, l’utilisation de semences autochtones ou régionales est rendue obligatoire par la législation à partir de 2020, et en Suisse, le contexte juridique est similaire, mais n’est pas toujours appliqué. Avec le procédé HoloSem, désormais utilisé dans toute la Suisse et qui a fait ses preuves à maintes reprises, les graines autochtones sont récoltées à proximité de l’endroit concerné sur des sites naturels sélectionnés selon des critères sévères, séchées, préparées puis semées sur la surface à revégétaliser.

Résultats

Les résultats des tests en laboratoire ont montré des différences significatives d’absorption d’eau et de résistance à la traction entre les différents types de laine de bois. Cependant, ces différences n’ont pas eu d’effet significatif sur le degré de végétalisation et/ou d’érosion sur le terrain.

Outre la protection générale assurée par la laine de bois et l’utilisation de semences appropriées, ce sont surtout les facteurs liés au site – en particulier la teneur en humus, la déclivité, l’exposition, l’altitude et la stabilité des pentes – qui ont déterminé le succès de la plantation et la protection contre l’érosion. L’étude a également démontré que le non-tissé en laine de bois peut bien protéger contre l’érosion de surface, mais comme attendu, ne peut empêcher une érosion plus profonde.

Concernant les semences utilisées, les études de terrain n’ont pas montré de différences dans le degré de végétalisation, mais dans la composition des espèces. Avec le mélange de graines autochtones, on a observé plus d’espèces et une composition plus typique des conditions locales. Contrairement aux filets de jute ou de noix de coco, la laine de bois locale offre aux semis à croissance très lente des graines autochtones une excellente protection contre le rayonnement solaire extrême et contre le dessèchement dans la phase initiale. Cela laisse plus de temps pour la végétalisation à cette étape, de sorte que même des espèces rares importantes, moins compétitives, peuvent s’établir. Ceci est essentiel pour le soutien à long terme de la biodiversité car les plantes absentes dès le départ font ensuite défaut dans la végétation semée.

En raison de la courte durée des essais, il n’a pas été possible de déterminer si, comme on le suppose, la végétation établie résistera mieux à long terme avec l’utilisation de semences autochtones qu’avec des mélanges commerciaux qui ne sont pas spécifiquement adaptés aux conditions locales.

Les principaux résultats du projet de recherche sont les suivants:

  • Stabilité de la pente : le non-tissé en laine de bois peut protéger la pente contre l’érosion. Une condition préalable est toutefois une structure fondamentalement intacte de la pente. Les processus existants de déstabilisation doivent être enrayés avant la pose.
  • Emplacement et exposition : les facteurs du site que sont l’exposition, la pente et l’altitude doivent être pris en compte dans la planification. Plus une pente est raide et élevée, plus la végétation met de temps à s’établir.
  • Propriétés du sol et apport de nutriments : les sols bruts pauvres en nutriments sont très difficiles à végétaliser, même avec de la laine de bois, surtout sur les pentes exposées au sud. Dans ces cas, il convient d’utiliser de l’humus, du compost ou des engrais organiques pour faciliter l’enracinement.
  • Le microclimat favorise la croissance : la laine de bois crée un microclimat favorisant la germination des plantes même en période de sécheresse ou lors de fortes pluies (capacité de stockage de l’eau et protection contre le rayonnement solaire).
  • Dans la phase d’établissement après l’ensemencement, le talus ne doit pas être exposé à des contraintes supplémentaires d’érosion (par exemple suite à une concentration de l’écoulement des eaux de pluie).

Les résultats du projet ont donné lieu aux conclusions suivantes :

  • Bien qu’un grammage plus élevé des non-tissés en laine de bois améliore la protection directe contre l’érosion et la capacité de rétention d’eau, il peut entraver l’établissement de la végétation, en particulier des plantes dicotylédones. C’est pourquoi les compositions de filets initialement utilisées ont été adaptées en cours de projet.
  • Les sols bruts sont généralement difficiles à végétaliser. Une grande proportion de gravier, un fort ensoleillement (par exemple, une exposition au sud) et l’altitude remettent en cause la réussite de la plantation.
  • Les non-tissés en laine de bois permettent de mieux stocker l’eau et de protéger les semis. Il est toutefois recommandé d’ajouter un peu d’humus pauvre en nutriments (horizon A) sur une épaisseur de 10 cm dans le cas de sols bruts riches en graviers, ou au moins d’ajouter lors des semis de petites quantités d’engrais organique efficace à long terme. En cas d’ensemencement hydraulique, l’utilisation d’un peu de compost doit également être envisagée sur les pentes sans humus pour améliorer l’implantation des semis sur les sols bruts.
  • La mise en place de différents types de laine de bois permet de piloter la durée du processus de décomposition. Le bois de hêtre agit par ailleurs comme un engrais naturel lors de la décomposition.

Perspectives

Les forêts suisses peuvent parfaitement subvenir à la production de non-tissé en laine de bois. Dans l’idéal, les cantons ou leurs communes fournissent le bois avant le début des travaux de construction. L’entreprise qui produit le non-tissé en laine de bois laisse sécher le bois à l’air libre de manière écologique, ce qui demande environ 18 mois. Celui-ci est ensuite transformé en laine de bois, puis en non-tissé livré au canton ou à ses communes. La pose sur les pentes peut donc théoriquement être effectuée à proximité immédiate du lieu d’origine du bois. Les semences pour la végétalisation proviennent également de la région. Les ressources naturelles des cantons sont ainsi utilisées de manière optimale et durable.

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