Projet REVE: REqualification de sols urbains pollués par les métaux par la mise en œuvre d’un couvert VEgétal : évaluation des bénéfices écologiques et sociaux
Programme : Recherche  pour la GEStion Intégrée des sites POLlués (GESIPOL)
Mots-clés : Economie circulaire / Déchets / Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : La méthodologie de gestion des sites et sols pollués (SSP) en France s’appuie sur le principe de la maîtrise des pollutions et de la qualité des milieux1,2. En cas de pollution concentrée, il est recommandé en premier lieu de rechercher les possibilités de supprimer la source de pollution. Au contraire, dans le cas de pollution diffuse, la suppression de la source n’est pas toujours possible techniquement et économiquement et ne se justifie pas toujours dès lors que, pour un usage donné, les impacts de la pollution résiduelle sont maîtrisés. La politique nationale de gestion SSP constitue par ailleurs une politique de gestion des risques en fonction de l’usage des milieux par les populations humaines. Sur le plan réglementaire, un décret concernant les types d’usage dans la gestion des SSP est sur le point d’être publié. Celui-ci vient définir les différents types d’usage d’un site, dans le cadre de la cessation d’activité des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) et de la réhabilitation de friches. Ce décret introduit par ailleurs la notion d’usage de renaturation. La renaturation d’un sol se définit comme un processus [consistant] « en des actions ou des opérations de restauration ou d’amélioration de la fonctionnalité d’un sol, ayant pour effet de transformer un sol artificialisé en un sol non artificialisé » (article L. 101-2-1 du code de l’urbanisme créé par l’article 192 de la Loi Climat et Résilience)3.Conformément au projet de définition donnée par le décret, l’usage de renaturation comprend les espaces désartificialisés et impliquant des opérations de restauration ou d’amélioration de la fonctionnalité des sols à des fins de développement d’habitats pour les écosystèmes. Bien que l’usage de renaturation ne soit pas associé a priori à des scénarios d’exposition humaine, sa mise en œuvre implique des objectifs de réhabilitation exigeants afin de garantir sa finalité. Les modalités d’évaluation de ces objectifs ne sont pas à ce jour définies. Sur le plan européen, en 2021, la Stratégie européenne pour la protection des sols a fixé comme objectifs à l’Union européenne que tous les écosystèmes terrestres soient en bonne santé d’ici 2050. Cela implique notamment que les sols européens soient en bonne condition sur les plans chimique, biologique et physique et qu’in fine, ils soient restaurés, résilients au changement climatique et protégés, pour fournir en permanence le plus grand nombre de services écosystémiques. Cette stratégie contribuera à plusieurs des objectifs du Green Deal et notamment à la restauration des terres et sols dégradés. Il est par ailleurs reconnu que la santé des sols dépend de leur gestion et de leurs usages. De plus, une directive sur les sols sains, dont la publication est attendue courant 2024, est actuellement en cours de discussion. Les polluants métalliques sont parmi les polluants les plus fréquemment identifiés dans les sols. Parce que ces polluants ne sont pas biodégradables et le plus souvent non volatils, il existe peu de techniques pour les traiter. Parmi les solutions éprouvées et robustes, l’excavation des terres polluées et leur mise en installation de stockage de déchets fait référence auprès de nombreux gestionnaires de sites et pour l’administration. Ce type de solution ne remplit cependant pas les principes de développement durable et d’économie circulaire, mis en exergue dans des textes règlementaires récents comme l’économie de la ressource sol ou la protection de la biodiversité. En milieu urbain, de nombreuses collectivités se trouvent confrontées à des situations de pollution de leurs sols. Elles peuvent alors être amenées à réfléchir à de nouveaux usages pour ces sols, en adéquation avec leurs contraintes et engagements budgétaires, environnementaux et sociétaux. Les lois et les outils de financement récents les incitent à protéger, restaurer et utiliser les sols de manière durable et à réhabiliter les sols pollués pour des usages alternatifs aux précédents, comme par exemple des espaces de nature en ville. Encore peu utilisées, les techniques de réhabilitation écologique, basées sur l’utilisation d’espèces végétales peuvent permettre de gérer les terres polluées in situ pour préserver la ressource sol et apporter d’autres bénéfices en lien avec la présence d’un couvert végétal et les fonctions du sol (ex : création d’îlots de fraîcheur, bien-être des riverains, diminution de l’érosion et du lessivage, détoxification, séquestration du carbone, fourniture d’azote etc.). De nombreuses espèces végétales, issues de sélection horticole ou sauvages, peuvent se développer sur des sols pollués par les éléments traces métalliques, ce qui démontre une tolérance de ces plantes vis-à-vis des contaminants contenus dans les sols. En même temps, ces plantes peuvent contribuer aux objectifs de nature en ville. Emergentes sur le marché de la dépollution et de la gestion des SSP, les bénéfices de l’utilisation de couverts végétaux en lieu et place des techniques conventionnelles (excavation, confinement), tout comme les éventuels effets négatifs, ne sont que peu documentés, par manque de retour d’expériences et d’initiatives de terrain. La norme NFX 31-620-2 (2021) encadrant les prestations de services relatives aux sites et sols pollués dans le domaine des prestations d’études, d’assistance et de contrôle prévoit, parmi celles-ci, la mise en œuvre d’investigations dans les milieux de transfert et d’exposition d’une population humaine, à des fins de diagnostic et de surveillance. Les enjeux sont principalement centrés sur la santé humaine. Une prestation codifiée A3108 porte néanmoins sur l’analyse des enjeux sur les ressources environnementales. Elle comporte : (1) un inventaire des espères et habitats naturels à protéger, (2) l’évaluation de la menace visant un élément particulier de l’environnement pour la préservation de la biodiversité, (3) l’étude des impacts des concentrations mesurées. Cette prestation est encore rarement mise en œuvre, et lorsqu’elle est déroulée, elle est encore assez peu détaillée. La méthodologie nationale SSP, présente par ailleurs des indicateurs biologiques, dans la perspective de compléter la caractérisation menée classiquement sur les sols contaminés à l’aide d’analyses physico-chimiques. Ces outils peuvent permettre d’évaluer (1) les interactions des contaminants avec le milieu, leur biodisponibilité et leurs transferts vers les premiers maillons de la chaîne trophique, et (2) les effets de polluants seuls ou en mélange vis-à-vis des organismes du sol et par conséquent d’évaluer l’état biologique du sol. Ces outils permettent de caractériser les fonctions biologiques assurées par les organismes du sol (notamment en termes d’habitat, de recyclage des nutriments, de capacité de rétention et potentiel d’atténuation naturelle en lien avec les activités microbiennes) et ainsi d’aider à améliorer la prise de décision pour orienter le choix d’un usage actuel ou futur d’un sol dégradé, en particulier lors de la restauration des sols et de la reconquête de friches. Le projet a pour objectif d’acquérir des connaissances sur les gains écologiques et les éventuels impacts négatifs de l’utilisation de plusieurs couverts végétaux sur un sol pollué par des éléments métalliques en milieu urbain. Des indicateurs chimiques, biologiques et écotoxicologiques, comme suggérés dans la méthodologie nationale de gestion des SSP, seront utilisés pour évaluer les effets de différents couverts végétaux sur la pollution résiduelle. La sélection et l’interprétation de ces indicateurs en termes d’impact environnemental de la pollution résiduelle ou de risques environnementaux informeront sur le niveau de maîtrise et d’acceptabilité pour l’environnement. De plus, un atelier urbain réalisé avec les habitants et en liaison avec les collectivités territoriales sera réalisé et informera quant à lui sur l’acceptabilité sociale des techniques utilisées, ainsi que des qualités paysagères et des usages souhaités pour les espaces renaturés. Il sera conduit sur trois sites urbains présentant une contamination en éléments traces métalliques (ETM), reconvertis en espace vert, non accessibles au public, et mis à disposition par la communauté d’agglomération Creil-Sud-Oise (ACSO) dans le cadre de projets depuis 2013 et celle de Maubeuge Val de Sambre. Ces sites sont intégrés dans un projet plus global d’aménagement paysager d’un quartier. Les résultats issus du projet bénéficieront à d’autres sites de la communauté de communes et pourront être déclinés à d’autres territoires pour ce même type d’usage. Il s’agit d’un projet de recherche en connaissance nouvelle et à visée opérationnelle.
Description : En milieu urbain, de nombreuses collectivités se trouvent confrontées à des situations de pollution des sols. Elles peuvent alors être amenées à réfléchir à de nouveaux usages pour ces sols, en adéquation avec leurs contraintes et engagements budgétaires, environnementaux et sociétaux. Les lois et les outils de financement récents les incitent à protéger, restaurer et utiliser les sols de manière durable et à réhabiliter les sols pollués pour d’autres usages, comme par exemple des espaces de nature en ville. Encore peu utilisées, les techniques de réhabilitation écologique basées sur l’utilisation d’espèces végétales permettent de gérer les terres polluées in situ, pour préserver la ressource sol et apporter d’autres bénéfices en lien avec la présence d’un couvert végétal et les fonctions du sol. De nombreuses espèces peuvent se développer sur des sols pollués par les éléments traces métalliques et contribuer aux objectifs de nature en ville. Emergente sur le marché de la dépollution et de la gestion des sites et sols pollués (SSP), l’utilisation de couverts végétaux en lieu et place des techniques conventionnelles (excavation, confinement) possède des bénéfices et d’éventuels effets négatifs. Les uns et les autres ne sont que peu documentés, faute de retours d’expériences et d’initiatives de terrain. L’objectif global du projet REVE est d’évaluer, en termes de gains écologiques et sociaux, la gestion mise en œuvre sur 3 sites urbains contaminés par les éléments métalliques, en allant au-delà de l’approche chimique classiquement déroulée dans la méthodologie nationale SSP. Pour cela, divers paramètres physico-chimiques, biologiques et écotoxicologiques seront mesurés et aideront à caractériser la qualité du sol en relation avec plusieurs couverts végétaux, ainsi que la qualité et la santé de ces derniers. Ces paramètres ont été sélectionnés sur la base de la littérature scientifique et de différents critères, dont : - leur fréquence d’utilisation et/ou leur potentiel d’utilisation pour répondre à la problématique du projet, - l’existence de protocoles normalisés ou en cours de normalisation, - le faible coût pour les caractériser, - l’obtention rapide de résultats, - la facilité d’accès à la mesure et à l’interprétation, Ils seront testés sur les 3 sites et interprétés en lien avec la qualité des sols, du couvert végétal et de la fonctionnalité des sols. De plus, 2 outils d’aide à la décision seront testés sur les 3 sites, le premier permettant d’évaluer le risque pour les écosystèmes (c.à.d. approche normalisée TRIADE), les deux autres donnant au gestionnaire des indicateurs pertinents de suivi de la réhabilitation écologique (outil RECORD). Il s’agira d’évaluer leur pertinence dans le cadre spécifique de la réhabilitation écologique de sites ayant une pollution résiduelle en éléments traces métalliques. Les gestionnaires de ces sites étudiés seront associés aux tests et à l’élaboration des améliorations possibles ; ce qui permettra de mieux répondre à leurs besoins spécifiques et de les sensibiliser à l’utilisation des paramètres du sol et du couvert végétal pour évaluer l’efficacité des solutions mises en œuvre. En complément, seront réalisées : (1) une analyse des gains écologiques et sociaux et des coûts évités en comparaison des techniques conventionnelles ; (2) une analyse règlementaire et normative pouvant s’appliquer aux solutions écologiques étudiées. Ces deux domaines sont en effet encore très peu documentés. Finalement, les résultats du projet REVE contribueront à (1) une meilleure prise en compte de l’environnement dans les politiques publiques, (2) alimenter, le cas échéant, les textes à venir sur la Protection, restauration et usage des sols ; (3) proposer une démarche et des recommandations de bonnes pratiques pour la réhabilitation écologique des sols pollués, intégrant les aspects écologiques, socio-économiques et règlementaires.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif global du projet est d’évaluer les mesures de gestion mises en œuvre sur 3 sites urbains contaminés par les éléments métalliques en termes de gains écologiques et sociaux, en allant au-delà de l’approche chimique classiquement menée. Pour cela, divers paramètres physiques, chimiques, biologiques et écotoxicologiques seront mesurés pour caractériser la qualité du sol en relation avec plusieurs couverts végétaux ainsi que la qualité de ces couverts végétaux. Ils seront sélectionnés sur la base de la littérature scientifique, parce qu’ils sont le plus fréquemment cités, et en fonction de différents critères dont :fréquence d’utilisation et/ou de leur potentiel d’utilisation pour répondre à la problématique du projet, existence de protocoles normalisés ou en cours de normalisation, faible coût pour les caractériser, obtention rapide des résultats, facilité d’accès à la mesure [existence de laboratoires pratiquant l’évaluation de ces paramètres, pratique routinière] et à l’interprétation [ex : existence de référentiel]). REVE a pour objectif d’associer les gestionnaires des deux sites étudiés (acteurs des collectivités gestionnaires des 3 sites dont les services espaces verts, patrimoine naturel et biodiversité, aménagement du territoire et urbanisme) afin de co-construire des outils adaptés à leurs besoins et permettre de les sensibiliser à l’utilisation des paramètres du sol et du couvert végétal pour évaluer les solutions de gestion. Différentes méthodes et outils peuvent être envisagés pour accompagner une collectivité dans le cadre d’une réhabilitation écologique sur un site présentant une pollution résiduelle. Deux outils distincts ont été identifiés pour permettre : - (1) d’évaluer les risques écologiques spécifiques aux sites et sols contaminés par une approche par niveau ou « tiers » notamment par l’approche TRIADE de la qualité du sol, norme Triade ISO 19204:2017)24; La méthode TRIADE a fait l’objet de plusieurs retours d’expérience dans le cadre de projets de recherche (Ademe notamment). Dans le cadre du projet REVE, il est question d’appliquer les principes généraux de la Triade (l’articulation des outils et les solutions de calculs permettant de justifier l’incertitude de l’évaluation) dans la problématique des pollutions résiduelles pour valider un usage de renaturation. En s’appuyant sur les réflexions nées de projets précédents (TIPOMO24 et TRIPODE, APR Gésipol 2019), des outils plus adaptés à ce cadre que ceux proposés dans la norme et des outils faisant référence à l’évaluation des fonctions écosystémiques seront utilisés dans la démarche Triade. Leur position dans les niveaux de complexité sera discutée et l’intérêt même de tendre vers une méthode plus simple, plus opérationnelle (par exemple en ne considérant qu’un seul niveau de complexité puis l’insertion de données complémentaires) sera évaluée. Les cas d’étude identifiés dans le projet permettront par ailleurs de consulter les collectivités impliquées pour faire correspondre le contenu de la méthode à leurs besoins et son opérationnalité à leurs moyens. - (2) d’établir un suivi dans le temps de la réhabilitation écologique avec des indicateurs qui témoignent d’un fonctionnement optimal de l’écosystème (outil RECORD, Record 2018, 2021, prototype V2 en cours d’élaboration). L’outil RECORD vient enrichir la panoplie d’outils mis à disposition des porteurs de projets pour concevoir des projets de moindre impact environnemental et contribuant à réduire l’artificialisation des territoires. Il propose également une liste très complète d’indicateurs de fonctions et de services écosystémiques qui peuvent être utilisés dans un cadre plus large que celui de cet outil. Encore en cours d’amélioration, cet outil est actuellement testé de manière théorique à partir de données bibliographiques sur une dizaine de sites (phase 3 de l’étude RECORD, en cours). Dans le cadre de ce projet, il est proposé de tester l’outil sur les trois sites afin de s’assurer qu’il est en mesure de prendre en compte l’ensemble des spécificités locales d’un site et qu’il oriente vers des indicateurs pertinents au regard des enjeux visés. Les indicateurs utilisés dans cet outil sont sélectionnés en fonction de différents critères : niveau d’opérationnalité, coût et expertise requise, notamment. Dans le cadre de ce projet, il s’agira de tester les deux approches et de les combiner de manière à fournir aux collectivités un outil d’aide à la décision et de suivi de la réhabilitation écologique d’un site présentant une pollution résiduelle en éléments traces métalliques. En complément, une analyse coût-avantage sera établie de manière à évaluer les bénéfices socio-environnementaux d’une telle opération en comparaison de solutions conventionnelles (excavation et confinement) et en l’absence de couvert végétal. Finalement, les résultats escomptés du projet sont : - d’augmenter le retour d’expérience concernant l’évaluation de solutions in situ de gestion durable des pollutions résiduelles basées sur l’utilisation du végétal en milieu urbain, en particulier en termes de gains écologiques et sociaux et de risque pour l’environnement ; - d'appliquer et d’adapter l’approche de l’évaluation des risques pour l'écosystème, selon la norme TRIADE, avec des indicateurs sélectionnés sur des critères de maturité, de facilité et de coût, comme outil d’aide à la décision pour la collectivité afin d’évaluer la pertinence des solutions écologiques mises en œuvre. Les résultats issus de l’application simplifiée de la norme TRIADE avec un nombre limité d’indicateurs chimiques, biologiques et écotoxicologiques permettront d’établir un nouveau cadre plus adéquat pour les gestionnaires qui souhaitent évaluer les gains écologiques de ces solutions ; -d’appliquer l’outil RECORD sur ces sites pollués reconvertis en espaces verts pour vérifier que les solutions de gestion mises en œuvre répondent bien aux attendus de la collectivité en termes d’usages et d’habitats visés par le réaménagement, des enjeux environnementaux et sociaux et des services écosystémiques attendus ; -de proposer à la collectivité une démarche présentée sous la forme d’un arbre de décision issu de l’articulation des deux outils d’aide à la décision testés sur les deux sites afin de répondre à la fois à la question du risque pour l’écosystème et des indicateurs les plus pertinents pour le suivi de l’efficacité de la solution de réhabilitation écologique choisie ; -de réaliser une étude participative sur la question de l'acceptabilité sociale de ces solutions de gestion, c’est-à-dire de réappropriation des espaces dégradés par la population, et sur leurs qualités, notamment paysagères, pour améliorer le bien-être de la population; -d’évaluer le cadre règlementaire et normatif dans lequel ce type de solution de gestion de la pollution résiduelle peut s’insérer ; -de capitaliser les éléments financiers de l’évaluation de ce type de solution de gestion de la pollution résiduelle afin d’évaluer la viabilité économique sur cette phase. Le projet REVE se déroulera sur trois sites démonstrateurs, situés sur le territoire de la communauté d’agglomération Creil Sud Oise et les communes de Creil (Site 1) et de Montataire (Site 2) ainsi que sur la commune de Maubeuge. Ces trois sites relèvent de l’usage de renaturation.
Bénéficiaire : INSTITUT NATIONAL DE L'ENVIRONNEMENT INDUSTRIEL ET DES RISQUES
Localisation : Verneuil-en-Halatte, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 01/01/2024 — Durée : 48 mois
Budget total : 392217.76 € — Aide ADEME : 351912.04 €
Statut : Suivi du projet