Créer des arbres de pluie alimentés par les eaux de ruissellement

Un arbre de pluie permet de gérer les eaux pluviales, tout en rafraîchissant la ville et favorisant la biodiversité. Sa fosse de plantation nécessite pour cela un soin particulier.
Enjeux d'adaptation
Les fosses de plantation d'arbres et les espaces entre les arbres peuvent être conçus comme des espaces perméables pour y infiltrer les eaux de ruissellement, et ainsi éviter de saturer les réseaux d’assainissement en cas de fortes pluies. De plus, une bonne conception et un entretien adapté peuvent améliorer le développement des arbres, qui contribuent à apporter de l’ombre en ville. Végétaliser les pieds d’arbres contribue aussi à rafraîchir l’espace public via le phénomène d’évapotranspiration.
Points forts
  • Intégration dans les espaces existants de l’aménagement
  • Faible coût
  • Traitement de la pollution chronique (si présence de strate végétalisée)
  • Services écologiques multiples
  • Robustesse
Fosses d'arbre végétalisées à Neuilly-sur-Seine (92) - © AdaptaVille (Marin Pugnat)
Fosses d'arbre végétalisées continues à Neuilly-sur-Seine (92) - © AdaptaVille (Marin Pugnat)
Description de la solution
Domaine d'application : Espace public

Les arbres de pluie désignent les arbres dont la fosse de plantation a été conçue pour recueillir et stocker les eaux pluviales, et si possible les infiltrer. Ils s'inscrivent donc dans une démarche de gestion alternative des eaux pluviales, visant à gérer l'eau de pluie au plus près de là où elle tombe. À l'instar des noues urbaines, il s'agit d'une déclinaison du principe du jardin de pluie. Les arbres adultes sont les plantes qui ont le plus grand besoin en eau : ils sont donc particulièrement efficaces pour abattre une grande quantité d'eau pluviale.

Pour optimiser les services écosystémiques d'un arbre de pluie – réduction des désordres liés au ruissellement, rafraîchissement, hébergement de biodiversité... – il convient de leur accorder une fosse en pleine terre suffisamment grande, de choisir les bonnes essences, et de protéger voire de végétaliser leur pied.

Il est possible de transformer un arbre existant en arbre de pluie.

Dimensionner correctement la fosse de plantation

Plus la surface d'infiltration et le volume de la fosse sont importants, plus le volume d’eau de pluie infiltrée sera grand. Une grande fosse favorise aussi le développement racinaire et offre davantage de possibilités de végétalisation du pied d’arbre.

A Paris, la taille standard d’une fosse enterrée est de 3 m sur 3 m et 1,40 m de profondeur. La surface visible, sur un cercle d’environ un mètre de rayon ou un carré d’1,40 m de côté, laisse voir le pied d’arbre.

Des fosses continues, dans laquelle plusieurs arbres sont plantés, permettent d’augmenter encore ces gains grâce à l’exploitation de l'espace entre les arbres. Il est possible de relier les fosses entre elles sous les trottoirs, par le sol structural (un mélange terre-pierre), ce qui permet de limiter les dégradations de chaussées liées aux racines et d’étendre le développement racinaire de l’arbre sur toute la longueur de la rue. Il est en effet important de laisser de la place au développement racinaire.

Les réseaux souterrains peuvent néanmoins restreindre ou empêcher ce dispositif. À Paris, il est par exemple interdit de faire passer un réseau souterrain à moins de 2 m des racines l’arbre. Une dérogation peut réduire cette distance à 1,50 m si une protection racinaire est installée. 

En surface : penser le projet pour recevoir le ruissellement

D'abord, pour que l'eau puisse s'infiltrer dans la fosse, et pour faire respirer la terre, la surface qui la recouvre doit être perméable. On privilégiera la pleine terre autant que possible, en particulier autour du pied d'arbre. Si l'on doit permettre le cheminement piéton au-dessus de la fausse, qui tasserait la terre, on peut alors la recouvrir en partie de revêtements perméables : gravillons, pavés ou résine perméables... Ces revêtements sont particulièrement intéressants lorsqu'ils permettent d'élargir la fosse tout en conciliant les usages de l'espace.

Ensuite, l'arbre de pluie doit recueillir le ruissellement des surfaces imperméables qui l'entourent. Il faut donc anticiper le parcours de l'eau, qui suivra les pentes, sachant que l'arbre peut être alimenté par ruissellement direct ou par caniveau. Le chemin de l'eau ne doit pas être entravé, par des bordures par exemple.

Protéger les pieds d’arbre des intrusions et de la pollution

Le piétinement de la fosse est un souci majeur pour l’arbre car il empêche l’aération de la terre en la tassant, et les intrusions endommagent la végétation éventuelle. Il est donc recommandé de rendre la surface visible de la fosse inaccessible. Pour empêcher que les chiens ne dégradent les arbres (urine, morsures…), un corset métallique peut être installé, ou un entourage autour de la fosse. Une grille permet aussi d'intercepter les déchets pour qu'ils ne s'accumulent pas sur le pied de l'arbre. Ces protections ne doivent toutefois pas entraver le ruissellement des eaux pluviales vers les fosses.

Concernant la pollution chronique, il n'est pas recommandé d'infiltrer dans les fosses l'eau des chaussées empruntées, à moins de la protéger par un couvert végétal dense. Et les essences doivent être choisies pour résister aux pollutions spécifiques comme le salage.

Végétaliser la surface de la fosse

La végétalisation des fosses présente plusieurs intérêts :

  • Elle améliore l’absorption et l’infiltration des eaux de pluie
  • Elle dépollue l'eau en absorbant les polluants
  • Elle améliore la qualité de la terre et favorise la vie souterraine
  • Elle réduit l’accès à la fosse et donc son piétinement
  • Elle augmente l’effet rafraichissant par évapotranspiration
  • Elle améliore l’aspect visuel

La végétation doit néanmoins avoir la place de se développer – au moins 2 m autour du tronc. Puisqu’elle entre en concurrence avec l’arbre, il est important de s’assurer que l’eau qui ruisselle à son pied est suffisante. La présence de l’arbre, l’âge et son système racinaire limitent la palette végétale. Son ombre crée des conditions d’exposition au soleil particulières, à prendre en compte dans le choix des plantes. De plus, si le pied d’arbre est trop exposé au piétinement, il est préférable d’opter pour des revêtements perméables.

À noter qu’il est impossible d’anticiper parfaitement l’évolution de la végétation dans le temps, certaines plantes risquent de prendre le pas sur d’autres, tandis que d’autres ne survivent pas pour plusieurs raisons (hiver trop sec ou humide, composition du sol à un endroit précis…). Il est donc recommandé de s’adapter à cette évolution en acceptant de faire évoluer la palette végétale plutôt que de replanter à l’identique lorsqu’une plante périclite.

Choisir les bonnes essences d’arbre

En cas de nouvelle plantation, plusieurs critères sont à prendre en compte dans le choix des essences d’arbre :

  • Leur résistance aux variations hydriques
  • Leur résistance aux variations climatiques (chaleurs, gel)
  • La résistance aux pollutions chroniques (salage de voirie…)
  • Leur risque de tomber ou de perdre des branches
  • La perméabilité et de la capacité de drainage du sous-sol
  • Leur potentiel rafraîchissant
  • Les pathologies, comme les chancres du hêtre et du platane, sont également à prendre en compte dans le choix des essences, l’orientant vers des espèces plus résistantes et diversifiées.
  • Leur origine (espèces indigènes favorisées pour entretenir la biodiversité de la faune parisienne)
  • Leur aspect esthétique

L'outil SESAME vise à éclairer ces choix, au regard des services écosystémiques qu’ils rendent et de leur adaptation au climat actuel et futur.

Expérimentation de la solution

Retours utilisateurs-rices

Cette fiche a été réalisée grâce aux retours de Sylvain Montesinos du service des arbres et des bois de la Ville de Paris, de Nadège Rodary et Laurent Beuf du service de l'exploitation des jardins de la Ville de Paris, d'Alexandre Nezeys de la direction de la propreté et de l'eau de la Ville de Paris, et de Rachelle Marsat du service des espaces verts de la ville de Neuilly-sur-Seine.

Co-bénéfices

Co-bénéfices environnementaux :

  • Biodiversité
  • Absorption du CO2
  • Purification de l’air

Co-bénéfices autres :

  • Aspect paysager
  • Absorption du bruit
Coûts
Coût d’installation : 750 €HT à 1500 €HT selon la taille de l’arbre.
 
Coût moyen d’exploitation d’une fosse et d’un arbre : 25 €HT/arbre/an.

En savoir plus sur les aides financières

Complexité et contexte de mise en oeuvre

Une emprise foncière réduite

Ces aménagements sont adaptés aux espaces privés comme publics, y compris les espaces publics denses car ils ne nécessitent que des emprises réduites (fosses d’arbres existants, bande fonctionnelle de trottoir) et contribuent à réalimenter en eau les arbres de l’espace urbain.

Prendre en compte la capacité d'infiltration du sol

Comme les autres aménagements d'infiltration des eaux pluviales, une étude de sous-sol conclura à la possibilité ou non d'infiltrer l'eau de pluie en sous-sol. Si sa perméabilité est trop faible, s'il est sensible à l'infiltration (par exemple s'il contient du gypse), si un ouvrage est présent (métro, parking...), il conviendra selon les cas de prévoir une couche drainante pour limiter l'infiltration, ou un géotextile étanche pour l'empêcher. L'excédent lors des fortes pluies devra alors être géré autrement.

Arrosage et entretien

Un arbre de pluie ne nécessite pas d'entretien supplémentaire qu'un arbre "classique".

Pendant les trois premières années, l’arbre est arrosé pour l’aider à s’implanter. Cette période est critique car sa transplantation entraîne un traumatisme. Une année particulièrement sèche et des dégradations importantes peuvent mettre en danger son développement. Il faut adapter l’arrosage aux besoins de la plante, en anticipant les précipitations à venir.

Pour assurer un arrosage régulier, il est conseillé d’installer un arrosage automatique si cela est possible. En effet, les besoins sont plus importants en été, période où les effectifs sont généralement les plus réduits. Des fosses très espacées peuvent néanmoins nécessiter de très grands linéaires de réseaux, qui font exploser le coût de l’arrosage automatique.

Tailler les arbres peut être nécessaire pour faire cohabiter l’arbre avec son environnement ou pour des raisons de sécurité (branches mortes), mais cela ne profite pas au développement de l’arbre. Au-delà, l’entretien nécessaire est assez limité (ramassage des déchets, taille occasionnelle), hors certains revêtements perméables spécifiques.

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