Comment une approche de conception inspirée par la nature valorise-t-elle les aménagements portuaires et maritimes?
16 mars 2021
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Temps de lecture estimatif : 6 minutes

Pour réussir un projet, il peut souvent être difficile de mettre en place des infrastructures qui respectent la réglementation environnementale et répondent aux attentes de la collectivité et des intervenants réglementaires parce que l’aménagement d’infrastructures portuaires et maritimes suppose des travaux de construction dans une zone écologique fragile. L’expansion des ports, en particulier des ports en zone verte, peut souvent entraîner des dommages directs à l’habitat aquatique existant, voire sa perte, et des modifications des processus physiques comme les vagues et le transport des sédiments, ce qui peut affecter indirectement l’habitat à la suite de travaux de construction maritimes et d’activités de transport des marchandises.

La perte de l’habitat peut être contrebalancée par l’intégration d’éléments de l’habitat dans la conception ou par la restauration d’un habitat dégradé ailleurs. Le rétablissement de l’habitat comporte des exigences qui varient habituellement en fonction de la qualité et de la taille de l’habitat initial endommagé ou détruit par le nouvel aménagement. Il est probable que le nombre d’habitats de compensation créés doive dépasser celui d’habitats de grande qualité perdus, car les initiatives visant à assurer un avenir durable sont davantage valorisées.

Réussir à concevoir et à mettre en place des éléments d’habitat ou des projets de compensation d’habitat peut être difficile et coûteux. Composée de géomorphologues, de spécialistes de l’écologie terrestre et marine, d’ingénieurs des travaux maritimes et en géotechnique ainsi que de spécialistes de la construction et de la délivrance des permis, l’équipe pluridisciplinaire de Golder travaille ensemble pour livrer aux clients du secteur portuaire des projets réussis et ingénieux de compensation d’habitat.

Une approche de conception inspirée par la nature

Un projet d’habitat de compensation exige une réflexion approfondie sur les processus physiques, chimiques et biologiques qui préservent l’habitat naturel; sur les aspects techniques nécessaires à la concrétisation de l’habitat; et sur les objectifs écologiques des parties intéressées du projet. L’approche couronnée de succès de notre équipe à l’égard des projets de conception d’habitats de compensation est inspirée par la nature. Elle tient compte des principes écologiques; de l’interaction chimique entre l’eau douce et l’eau salée, ainsi qu’entre les contaminants potentiels ou anciens; et de principes géomorphologiques comme assises de la conception des habitats marins ou côtiers. Cette approche est généralement appelée « conception inspirée par la nature » [nature-based design] et permet l’action continue des processus côtiers et des fonctions écosystémiques, tout en offrant des mesures d’amélioration de l’habitat stables ou dynamiquement stables.

La réussite des projets d’amélioration de l’habitat requiert habituellement une démonstration de performance biologique et de stabilité physique indéfinies comme critère de performance. L’ingénierie d’une structure robuste et statique suivant les principes d’ingénierie traditionnels pourrait ne pas offrir une solution qui préserve les fonctions de l’écosystème, tout en s’adaptant et en s’autorégulant compte tenu des variations ou des tendances saisonnières et d’une année à l’autre des conditions environnementales.

En guise d’exemple, il y a l’évolution nécessaire des habitats de plage et de marais salés, qui doivent réagir et s’adapter à l’élévation du niveau de la mer. La conception des habitats doit donc tenir compte du site particulier et intégrer les conditions géomorphologiques et l’information écologique existantes du site, ainsi que les critères de conception technique habituels pour que, au besoin, les objectifs en matière d’habitat soient atteints. L’approche idéale vise à obtenir la performance écologique requise sans être contraignante physiquement par rapport aux processus naturels ni créer de risque indu pour l’environnement ou la sécurité humaine.

La conception inspirée par la nature commence par la connaissance du type d’habitat qui doit être aménagé. Il peut s’agir de tenir compte de façon générale des plantes, des organismes, des poissons et des animaux sauvages qui utiliseront en premier lieu l’habitat comme milieu de vie ou de façon transitoire. Souvent, les espèces prises en compte sont déterminées en fonction des pertes prévues découlant de l’aménagement du port, mais aussi des besoins locaux. Par exemple, la pêche traditionnelle autochtone, le fait de combler une niche écologique afin de préserver des espèces menacées ou la valeur récréative d’un habitat peuvent tous être des facteurs à considérer et faire partie des priorités. Un tel processus repose non seulement sur une bonne compréhension des sciences biologiques et écologiques, mais aussi sur une compréhension des valeurs sociales, culturelles et économiques de la région.

L’environnement physique et le contexte morphologique du nouvel habitat sont des considérations tout aussi importantes. C’est un peu comme réussir son jardinage, mais la conception inspirée par la nature est souvent beaucoup plus compliquée et difficile. À la différence de l’agriculture traditionnelle, la conception d’habitats naturels ne compte pas sur plusieurs milliers d’années d’expérience. De plus, l’idée n’est pas nécessairement de contrôler la nature, par exemple afin de récolter des tomates parfaites, mais plutôt de favoriser des habitats naturels qui permettent de préserver une diversité d’espèces. Il faut examiner l’équilibre entre l’eau douce et l’eau salée; entre les zones d’ombre et celles exposées au soleil; et entre, d’une part, l’énergie des marées, des vagues et des courants et, d’autre part, la résistance à ces forces. Il faut aussi tenir compte de l’apport d’éléments nutritifs du sol et du substrat pour la croissance des plantes, ainsi que de la forme et de la stabilité actuelles du relief et dans les conditions climatiques futures.

Les composantes physiques ressemblent au squelette ou à la colonne vertébrale qui soutient l’écosystème. Contrairement aux jardinières dans une cour, dans lesquelles on ajoute un peu d’engrais, les divers habitats naturels des milieux côtiers et marins ne sont généralement pas rigides et statiques, mais plus souvent dynamiques et souples, réagissant au vent, aux marées, aux vagues, aux courants, aux changements du niveau de la mer et à d’autres facteurs climatiques. Ils peuvent aussi être exposés à des espèces invasives qui peuvent ravager les pousses des nouvelles plantations

Succès de l’utilisation d’analogues naturels

Le choix d’un type d’habitat et d’un site de compensation doit tenir compte de toutes les relations écologiques et physiques mentionnées ci-dessus. Pour surmonter bon nombre de difficultés, nous utilisons souvent des analogues naturels (p. ex. des sites semblables ou représentatifs) comme base de sélection des types d’habitats et des sites où l’établissement d’un habitat similaire ou correspondant est très susceptible de réussir. Si nous appliquons ce qui fonctionne naturellement dans un contexte semblable, le nouvel habitat a plus de chances de réussir que si nous forçons quelque chose à s’adapter. L’essentiel est de concevoir le projet de façon à ce qu’il intègre le plus possible les processus naturels.

Par exemple, un projet qui tire parti de la dérive littorale fonctionnera mieux, durera plus longtemps et coûtera moins cher qu’un projet qui l’interrompt. Pour appliquer ce principe, il faut une combinaison d’interprétations géomorphologiques et écologiques afin de cerner les configurations correspondantes pertinentes du relief et de l’habitat, puis de visualiser la mise en œuvre du concept à un éventuel site de compensation. Parmi les éléments fondamentaux à considérer lorsqu’il s’agit de milieux côtiers, mentionnons l’orientation du littoral par rapport à l’exposition aux vagues, la composition et la répartition des matériaux, ainsi que les hauteurs habitées par les plantes locales et d’autres organismes vivants.

Il faut une série progressive d’initiatives de sélection, d’évaluation et d’enquête documentaires et sur le terrain, puis une analyse détaillée des processus côtiers pour réussir à élaborer et à mettre en œuvre un concept équivalent sur un nouveau site aux étapes de la conception et de la construction. Il peut aussi être nécessaire d’effectuer des travaux maritimes soigneusement évalués pour protéger certaines parties de l’habitat. Par exemple, l’utilisation de récifs, de brise-lames ou de hautes terres construits à l’aide d’une matière rocheuse appelée « enrochement » peut dans certains cas servir un double objectif : fournir un substrat utile à l’enracinement d’algues marines, et assumer une fonction de contrôle des sédiments ou de protection des rives d’une plage de frai ou d’un marais salé sous le vent. Les considérations pratiques comprennent l’accès de l’équipement de construction au nouveau site d’habitat et la quantité de déblais et de matériaux de remblai qui pourraient devoir être importés sur le site pour obtenir le substrat de l’habitat et le cadre de protection.

La conception inspirée par la nature exige une approche différente. Les solutions classiques d’ingénierie tendent vers des structures stables ou fixes ayant une faible valeur sur le plan de l’habitat. Par comparaison, les besoins biologiques d’un habitat dépendent d’une conception dynamique permettant le renouvellement de l’habitat par des processus naturels. Essentiellement, plus la conception de l’habitat est fixe et permanente (p. ex. moins propice à l’érosion), plus la valeur de l’habitat est faible. Plus la conception est souple et autorégénératrice – en tenant compte des principes de la conception inspirée par la nature –, plus l’habitat qui en résulte est précieux et durable.


À PROPOS DES AUTEURS

Rowland Atkins, M.Sc., P.Geo, est géomorphologue sénior chez Golder. Il est géoscientifique professionnel agréé en Colombie-Britannique, en Ontario et en Alberta (Canada). Il possède plus de 25 ans d’expérience en géomorphologie côtière, notamment en matière d’évaluation de l’élévation du niveau de la mer, de l’érosion et de la sédimentation côtières, de l’impact des structures sur la circulation littorale et de la restauration des habitats; et d’analyse des paramètres océanographiques, y compris les marées, les vagues et les courants.

Phil Osborne, Ph. D., P.Geo, est géomorphologue sénior des zones côtières et praticien sénior chez Golder. Phil mène la communauté technique mondiale de l’ingénierie côtière, portuaire et des travaux maritimes et assure le leadership stratégique et technique pour un large éventail de services en milieu côtier, estuarien et fluvial. Appliquant des principes géomorphologiques, écologiques et d’ingénierie, il a dirigé de multiples projets inspirés par la nature de protection des rives et de restauration des habitats marins.

Phil Osborne

Phil Osborne Member Name

Géomorphologue sénior des zones côtières


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