Une question d'échange d'eau entre sols et atmosphère
Quand on pense artificialisation des sols en France, on pense tout de suite aux conséquences de l’urbanisation autour des villes et villages. Il faut cependant considérer que cette artificialisation en est une parmi d’autres.
Une zone non artificialisée est une zone naturelle, sur laquelle la main de l’homme n’est jamais intervenue. Ce sont par exemple les forêts primaires, les tourbières, les marais naturels. La haute montagne avec ses sommets et ses glaciers peut aussi être considérée comme une zone naturelle, non artificialisée.
Il faut bien considérer qu’entre une zone entièrement bétonnée ou bitumée et une forêt primaire il existe une multitude de situations d’artificialisation. Celles-ci peuvent présenter des caractéristiques diverses. La Terre du Futur s’intéresse aux capacités de régulations du climat par les forêts et le cycle de l’eau. C’est donc avec le prisme de la capacité d’échange d’eau entre les sols et l’atmosphère que nous abordons la question de l’artificialisation des sols.
Ce que nous expliquons ici, c’est que l’artificialisation des sols ne concerne pas que les zones urbaines, mais aussi très largement les espaces ruraux, et que toute artificialisation présente des effets adverses pour nous protéger des effets du changement climatique.
Les échanges d'eau entre sols et atmosphère sont vitaux pour le climat
La chaleur des rayons du soleil qui arrive au sol doit être évacuée vers l’espace pour assurer l’équilibre thermique de notre milieu. Cet équilibre est essentiel pour nous garantir des conditions de température propices la vie. Plusieurs canaux d’évacuation de cette chaleur sont à l’œuvre :
- La convection qui réchauffe l’air au contact du sol. L’air ainsi chauffé ira évacuer l’énergie absorbée plus loin ou plus haut en altitude ; Cette convection représente 15% de l’énergie évacuée environ ;
- Le rayonnement, qui transporte l’énergie du sol vers les hautes couches de l’altitude sou forme d’ondes électromagnétiques infra-rouge. C’est l’absorption d’une partie de ces ondes par des gaz à effet de serre en part croissante qui déséquilibre le climat. Un peu plus de 40% de l’énergie reçue au sol repart dans l’atmosphère par ce canal.
- Le dernier canal d’évacuation de la chaleur reçue passe par la vapeur d’eau lorsque l’eau sous forme liquide s’évapore. La plus grande part de cette évaporation vient des océans, à hauteur de 85%. Sur les continents l’évaporation provient de l’eau contenue dans les sols, mais surtout de la photosynthèse des végétaux. C’est ce qu’on appelle l’évapotranspiration.
Ce dernier canal d’évacuation de la chaleur est de plus en plus endommagé par les activités humaines qui altèrent la végétation et notamment les forêts. Moins de végétation aggrave les effets du réchauffement climatique, tout en diminuant les précipitations comme nous l’expliquons ci-dessous.
Le rôle de la végétation et des forêts sur les précipitations
Une caractéristique fondamentale des sols et leur capacité à absorber l’eau. Cette capacité dépend de plusieurs facteurs, dont la végétation qui les recouvre.
A composition de sol équivalente, un sol recouvert d’une végétation permanente comme une forêt présentera une capacité d’infiltration de l’eau de pluie bien supérieure à une culture par exemple, et infiniment plus on le comprendra facilement qu’un sol imperméabilisé comme un parking de supermarché.
Avant de pouvoir générer une évapotranspiration conséquente, les végétaux puisent de l’eau des sols. Ces derniers doivent donc pouvoir être rechargés en eau lorsqu’il pleut. Le rôle premier de la végétation dans le cycle de l’eau est celui de favoriser l’infiltration de l’eau dans les sols.
Plus la végétation est permanente et dense, comme une forêt par exemple, plus la vie organique dans les sols est présente et facilite cette infiltration.
L’échelle de l’artificialisation des sols de la Terre du Futur
Nous proposons cette échelle simplifiée de l'artificialisation (à gauche) pour avoir des ordres de grandeur de la capacité des sols à infiltrer l’eau.
L’indice 100 indiquera un sol complètement artificialisé, sur lequel l’eau ne peut que ruisseler ou s’évaporer, comme un bâtiment, une route ou encore un parking bitumé.
Cette échelle est basée sur les éléments extraits de la synthèse effectuée par Aurélien Bansept dans son mémoire sur les arbres et la quantité des eaux.
A l’autre extrémité de l’échelle, l’indice zéro correspondra à une forêt de feuillus en zone tempérée, avec très peu d’intervention humaine dans son développement. Elle est donc composée d’essences diverses et abrite une grande diversité. Entre ces deux extrémités nous avons placé les principales situations en matière d’artificialisation.
Dans la réalité les situations sont plus complexes et variées en fonction des sols, de la nature de la végétation. Mais cette échelle permet d’effectuer une première évaluation de la situation sur une surface donnée.
La situation de l'artificialisation du territoire en France
L’Inventaire Forestier National (IFN) donne une image synthétique de l’occupation des sols en France métropolitaine. (Ci-contre).
Comme on le voit sur le graphique ci-contre, le territoire de la France métropolitaine est occupé à près de 60% par des terres agricoles :
- Terres agricoles et prairies : 58% ;
- Forêts et bosquets : 32%
- Sans végétation : sols construits, routes, roches et glaciers : 7%
- Landes : 2%
- Autres : 1%
Cette répartition permet d’obtenir une première vision du degré de l’artificialisation en France, en multipliant les pourcentages d’occupation des sols par l’indice d’artificialisation de la Terre du Futur. Globalement on obtiendrait 52%. C'est une valeur très élevée.
On peut remarquer que les zones urbanisées et les routes représentent moins de 7% de la surface globale du territoire, alors que les surfaces agricoles et prairies occupent près de 60% du pays. Cette artificialisation-là a aussi un impact sur la capacité d’infiltration de l’eau dans les sols. L’impact sur le climat peut être significatif, compte tenu de l’importance des surfaces agricoles en France.
C’est pourquoi la Terre du Futur préconise de développer les surfaces forestières dans le pays, afin de régénérer le cycle de l’eau.
La législation ZAN traite principalement des 7% de surfaces très artificialisées, mais laisse de coté des 60% de surfaces peut être moins artificialisées mais loin de pouvoir laisser l’eau circuler facilement entre les sols et l’atmosphère.
Le projet de la Terre du Futur
Notre projet vise à réduire l’artificialisation du territoire pour laisser l’eau circuler plus librement entre les sols et l’atmosphère.
Pour cela nous préconisons de développer les surfaces forestières, principalement dans l’ouest du territoire, pour adapter notre pays aux effets du changement climatique et protéger la ressource en eau.
Bien sur les forêts offrent bien d’autres bénéfices comme le développement de la biodiversité, la fabrication et la stabilisation des sols, des matériaux pour la pharmacopée, ou tout simplement de beaux espaces naturels..
Texte rédigé par Frédéric Durdux