Infrastructures vertes et services écosystémiques : L'influence du substrat et de la végétation sur le service de régulation des flux hydriques rendu par les toitures vertes

Abstract

Parmi les services écosystémiques rendus par les toitures vertes, la régulation des flux hydriques fait partie des plus importants. C’est via son habilité à retenir l’eau (rétention) ou à freiner son débit (détention) que la toiture verte fourni ce service. Ce travail vise, d’une part, à identifier la manière dont la structure de l’écosystème de toiture verte (caractérisée par son substrat et sa végétation) influence sa capacité de rétention. Une expérimentation au cours de laquelle des échantillons de toitures vertes ont été assemblés dans des bacs de 1 m² a permis d’observer une contribution plus importante à cette capacité de rétention de la part d’un substrat fait de matériau recyclé par rapport à un substrat trouvé dans le commerce (substrat Zinco). Cette expérimentation a également mis en évidence le rôle important du couvert végétal ainsi que, dans une moindre mesure, de la hauteur de la végétation, à condition que celle-ci soit couplée à un couvert également important, dans la capacité de rétention du système. D’autre part, ce travail vise à identifier la manière dont cette même structure de l’écosystème de toiture verte impacte la capacité de détention de la toiture. Une averse d’intensité modérée précédée par des conditions météorologiques humides a été suivie afin d’analyser l’évolution du débit d’écoulement lié à cette averse à travers les bacs. Sous ces conditions, le substrat Zinco est le plus intéressant. La végétation apporte également une plus-value à cette capacité de détention de manière générale, cette plus-value étant plus intéressante dans le substrat Zinco. Sous ces mêmes conditions, le couvert végétal a une influence sur le délais entre le pic d’écoulement et le pic de précipitations dans le substrat Zinco. Les résultats de ce travail apportent des connaissances supplémentaires concernant l’interaction entre la structure de l’écosystème de toitures vertes et le service de régulation des flux hydriques fourni par ce dernier et donne des pistes concernant la végétation et le substrat à privilégier en vue d’optimiser ce service écosystémique.

Among the ecosystem services provided by green roofs, the regulation of water flows is one of the most important. It is through its ability to retain water (retention) or to slow down its flow (detention) that the green roof provides this service. This work aims, on the one hand, to identify how the structure of the green roof ecosystem (characterized by its substrate and vegetation) influences its retention capacity. An experiment in which green roof samples were assembled in 1 m² containers allowed us to observe a greater overall contribution to this retention capacity from a substrate made of recycled material compared to a commercially available substrate (Zinco). This experimentation also highlighted the important role of the vegetation cover and, to a lesser extent, the height of the vegetation, provided that it is coupled with an important cover, in the retention capacity of the system. On the other hand, this work aims to identify how this same green roof ecosystem structure impacts the roof's detention capacity. A moderate intensity rainfall event preceded by wet weather conditions was monitored in order to track the flow rate associated with this rainfall event through the containers. Under these conditions, the Zinco substrate is the most interesting. The vegetation also adds value to this holding capacity in general, with the Zinco substrate providing the most value. Under the same conditions, the vegetation cover has an influence on the delay between peak flow and peak rainfall in the Zinco substrate. The results of this work provide additional knowledge about the interaction between the structure of the green roof ecosystem and the water flow regulation service provided by the latter and give clues about the vegetation and the substrate to be preferred in order to optimize this ecosystem service.