Renforcement de la résilience au feu à l'aide d'eau recyclée à Riba-Roja de Túria, Espagne

La municipalité de Riba-Roja de Túria est soumise au risque croissant d'incendies de forêt. Ces événements sont extrêmement exacerbés par différents facteurs, tels que le changement climatique, l'abandon de l'agriculture et une gestion insuffisante des forêts. Les conséquences ne sont pas seulement liées aux ressources naturelles (perte de biodiversité, dégradation des sols), mais comprennent également des risques pour la vie des résidents, des dommages aux infrastructures urbaines et une diminution de la qualité de l’air, et ont un effet global négatif sur l’économie locale (par exemple, le tourisme). Au cours de la période 2000-2016, la municipalité a subi 40 incendies de forêt, qui deviennent de plus en plus destructeurs en raison du développement urbain rapide de la région. Des informations actualisées sur les incendies de forêt dans la communauté valencienne peuvent être consultées dans le Web-GIS (visor de cartografía) mis en place par la Generalitat Valenciana. En outre, le changement climatique affecte de plus en plus la disponibilité des ressources en eau, qui sont vitales pour la prévention et l'atténuation des incendies de forêt.

Un autre défi consiste à impliquer la population locale dans l'autoprotection. Les gens devraient prendre des mesures privées face au risque accru d'incendies de forêt dus à la sécheresse. En outre, la question de l'amélioration de la valeur des eaux usées est cruciale, étant donné que cette ressource est potentiellement pertinente pour lutter contre ce risque.

Selon les projections fournies dans le plan intégré pour le climat et l’énergie à Valence (PVIECC,2030)en utilisant les scénarios RCP 4.5 et RCP 8.5, une augmentation des températures est attendue dans les deux scénarios: la moyenne des températures maximales atteindra 24°C (RCP4.5) et 26°C (RCP 8.5) par rapport à 21,3°C de la période historique. Une réduction progressive des précipitations est également attendue, avec une réduction du nombre de jours de pluie.

La stratégie de Valence pour le changement climatique et l'énergie (2030) est le principal document d'orientation stratégique pour l'adaptation au changement climatique dans la région. La stratégie comporte trois grands groupes d'objectifs à poursuivre (1) l'atténuation, (ii) l'adaptation et (iii) la recherche, la sensibilisation et la coopération. Les mesures d’adaptation comprennent, entre autres, des mesures visant à prévenir les risques et à réduire au minimum les incidences des phénomènes météorologiques extrêmes. Cet objectif est atteint au moyen d’une planification d’urgence, ainsi que de mesures visant à préserver la santé des forêts, à promouvoir la résilience des forêts au changement climatique et à lutter efficacement contre les ennemis des cultures.

Le plan intégré en matière d’énergie et de changement climatique (PVIECC2030)est un document intégré et transversal pour la planification d’interventions spécifiques d’adaptation et d’atténuation à Valence.  Il met en œuvre les exigences de la loi 6/2022 sur le changement climatique et la transition écologique dans la communauté valencienne. Le risque d’incendie est particulièrement pris en compte dans les actions B1 (améliorer la résilience de l’environnement naturel par des actions de planification et de gestion des zones forestières, des zones naturelles protégées et des écosystèmes) et B7 (établir les bases pour réduire le risque de catastrophes et d’urgences liées au changement climatique).

Au niveau de l'UE, le recyclage et la réutilisation des eaux usées sont abordés dans la communication de l'UE intitulée «Relever le défi de la rareté de l'eau et des sécheresses dans l'Union européenne» (2007). En 2020, la Commission a adopté un règlement (acte législatif contraignant qui doit être appliqué dans toute l’Union européenne) sur les exigences minimales en matière de réutilisation de l’eau pour l’irrigation agricole afin de stimuler la réutilisation de l’eau lorsqu’elle est rentable et sûre pour la santé humaine. La loi espagnole qui réglemente l'utilisation de l'eau recyclée (RD/2001) n'envisageait pas la possibilité de réutiliser l'eau pour prévenir les incendies. Il n'existe pas de texte juridique spécifique où cette utilisation est clairement définie. Cependant, la plupart des documents juridiques acceptent l'autorisation expresse de l'État d'utiliser toutes les ressources disponibles pour lutter contre un incendie; Cette nouvelle utilisation de l'eau recyclée compatible avec la lutte contre les incendies a donc été acceptée par le bureau de planification hydrologique. Comme indiqué dans «Facteurs de réussite et de limitation», une étape importante du projet a été la modification de la législation régionale actuelle en matière de gestion des incendies, afin de permettre légalement l’utilisation de coupe-feu verts et d’eau recyclée pour la prévention des incendies.

L'objectif principal est d'accroître la résilience au feu dans la zone du parc naturel de Túria, en appliquant des principes de gestion durable de l'eau. Il est prévu de gérer plus de 35 hectares de «nature stratégique» (c’est-à-dire des coupe-feu verts et des espèces végétales présentant des caractéristiques permettant de réduire le risque d’incendie) afin de prévenir les incendies à l’interface entre les zones urbaines et rurales, en protégeant les zones naturelles, la biodiversité, les terres agricoles et la population potentiellement touchée. L'utilisation d'eau recyclée pour l'extinction des incendies contribuera également à préserver les ressources en eau, dans une perspective d'avenir. En outre, il est reconnu que la protection contre les incendies à l’interface avec les zones urbaines (Wildland Urban Interface, WUI) n’est pas seulement une responsabilité des pompiers. Les décideurs et les praticiens, qui travaillent au WUI, doivent apprendre à utiliser des stratégies intégrées de résistance au feu, telles que la mise en œuvre de solutions d'irrigation et la prise en compte d'un cycle de l'eau durable, en ajustant la demande en eau à la disponibilité réelle de l'eau. Par conséquent, la sensibilisation du public à la prévention des incendies et à l'autodéfense est un autre objectif à poursuivre.

Riba-Roja de Túria a développé une stratégie de résilience aux incendies basée sur l'utilisation d'eau recyclée pour prévenir et protéger une zone à l'interface forêt-urbaine contre les incendies. La stratégie prévoit des schémas d'irrigation/trempage préventifs, de pré-suppression et d'extinction programmés automatiquement pour: (i) augmenter l’humidité du combustible à tout moment pendant la saison des incendies, (ii) protéger directement contre la flamme du feu pendant la phase de préparation au cas où un incendie serait déclaré à proximité, et (iii) réagir à un incendie en appliquant directement de l’eau.

Pour mener à bien cette stratégie, après avoir examiné les plans de gestion des risques d'incendie et les protocoles d'urgence existants, quatre actions principales de nature différente sont mises en œuvre:

1. Construction d'une infrastructure hydraulique pour l'approvisionnement en eau recyclée, de l'usine de traitement des eaux usées de la ville à l'interface sauvage terre-urbaine de la région
2. Conception d'un module d'irrigation non supervisé pour prévenir et gérer les incendies
3. Concevoir, construire et entretenir des «ceintures vertes» de transition autour de la zone urbaine (pare-feu verts) et réaliser diverses activités forestières pour réduire la charge de carburant. Les ceintures vertes sont conçues pour servir de coupe-feu et empêcher l'avancée du feu dans la zone d'interface ville-forêt. Ils sont entretenus en réutilisant l'eau traitée de l'infrastructure hydraulique
4. Mener des campagnes de sensibilisation et des activités de formation à l’intention des citoyens afin d’accroître la perception des risques d’incendie et les capacités d’autoprotection

1. Le système hydraulique est composé de quatre nouveaux réservoirs d'eau enterrés ou semi-enterrés et d'un réservoir rénové qui collecte l'eau de la station de régénération d'eau (WRS). L'eau traitée obtient les réservoirs par un équipement de pompage situé à la station de traitement et par une canalisation en polyéthylène de 63 mm de diamètre. L’eau est ensuite distribuée à 42 «canons» (tours d’irrigation et d’arrosage) par plus de 6 500 mètres de canalisations. L'eau récupérée de WRS est utilisée pour prévenir et gérer les incendies dans la zone boisée.

L’eau récupérée provenant du WRS sera également utilisée pour améliorer la qualité de l’eau d’une zone humide existante («la Vallesa»), qui est exploitée en tant que réservoir d’urgence naturel en plus des réservoirs. La zone est cataloguée comme «zone humide protégée» par le plan de gestion des ressources naturelles du gouvernement valencien. La station de régénération d'eau permet un traitement avancé de l'eau pour éliminer les micropolluants organiques. Ceux-ci comprennent le chlorpyrifos, un pesticide commun, provenant de l'eau d'influent, des produits pharmaceutiques, des produits de soins personnels et des composés perturbateurs endocriniens. Il garantit l'utilisation sûre de l'eau recyclée dans le parc naturel. Le processus de traitement consiste en une ozonation, suivie d'une biofiltration. Cela permettra également de réduire la charge actuelle de solides en suspension livrés à la zone humide, minimisant ainsi les processus d'envasement, ainsi que de restaurer l'ensemble du réseau hydraulique dans les environs.

2. Le système d'irrigation non supervisé est responsable du calcul des besoins d'irrigation en fonction des conditions quotidiennes du sol. Il a été conçu pour être alimenté avec des données provenant d'un réseau sensoriel sans fil, appelé WUIProtect (Wildland Urban Interface Protection system against wildfires). Il s’agit d’un brevet européen développé par une petite entreprise (Medi XXI GSA). Le système est utilisé pour surveiller les conditions météorologiques (température, humidité, vent), les conditions de qualité de l'air (matières particulaires, oxydes d'azote) et les variables de la biomasse (carburant et humidité du sol, etc.), ainsi que les éventuels incendies en temps réel. Ce système utilise des centaines de capteurs installés à l'interface entre les zones sauvages et urbaines de Riba-Roja et Paterna. Basé sur des données collectées et des algorithmes spécifiques, élaborés au cours du projet, le système fournit en permanence des informations pour mettre à jour les gestionnaires des risques d'incendie. Le système communique également avec les canons à eau, déclenchant ainsi différents types de schémas d'irrigation: irrigation préventive pour augmenter l'humidité du carburant à tout moment; mouillage de pré-suppression pour la couverture de carburant pendant la phase de préparation en cas d'incendie dans la zone et, enfin, attaque directe lorsque les flammes sont si proches qu'elles peuvent être directement mouillées par l'eau fournie par les canons GUARDIAN.

3. La municipalité de Riba-Roja de Túria construit également des coupe-feu verts pour accroître la résilience au feu de la région. Les coupe-feu verts sont des bandes de végétation à faible inflammabilité de 50 à 60 m de large situées dans des zones stratégiques du territoire pour ralentir ou arrêter la progression des incendies de forêt. Les coupe-feu verts sont constitués d’arbres stratégiquement plantés et résistants au feu (par exemple Fraxinus ornus, Celtis australis, Sorbus domestica). Des barrières de coupe-vent arbustives, composées d'espèces à faible vulnérabilité au feu (Myrtus communis, Viburnum tinus, Pistacea lentiscus), ont également été utilisées au bord du coupe-feu au vent pour réduire la vitesse du vent de surface. Les coupe-feu verts tirent l'eau de l'infrastructure hydraulique pour humidifier la végétation dans la région et forment un épais mur vert faisant face au vent dominant pour bloquer les cendres et la chaleur. Les espèces végétales sont sélectionnées en fonction des caractéristiques suivantes: faible inflammabilité, propriétés structurelles pour réduire la vitesse du vent, réduction de la charge de carburant, capacité de générer la croissance et le maintien des champignons pour améliorer les conditions du sol, et une combinaison de plantes herbacées pour favoriser l'humidité du sol.  Plusieurs actions forestières régulières sont également mises en œuvre, comme l'éclaircie, l'élagage et le défrichage, en particulier dans les zones naturelles régénérées après le feu ou dans les zones forestières matures. Ces derniers, dans certains cas, doivent être traités pour réduire la charge de carburant et la continuité. Ces actions augmentent la résilience au feu de la forêt de la Vallesa tout en améliorant ses conditions écologiques (contrôle des espèces envahissantes). Sans traitements forestiers pour réduire la charge de carburant, le système mis en œuvre dans le projet Guardian perd en efficacité. Les actions forestières créent des zones où les arbres ombragent le sol et enlèvent la couverture arbustive qui constitue l’«échelle» par laquelle le feu monte à la canopée.

4. En outre, la municipalité de Riba-Roja de Túria mène des campagnes de sensibilisation pour former les citoyens à la prévention des incendies. Les sessions de formation s'adressent à la fois aux résidents et aux écoliers vivant à proximité des zones à risque d'incendie. Les résidents sont formés à la prévention des incendies et à la façon dont l'infrastructure hydraulique peut minimiser les risques d'incendie, y compris une démonstration des canons à eau installés dans toute la région. Dans le cadre de ces sessions de formation, la ville organise également des ateliers sur le jardinage résistant au feu afin de développer davantage les compétences des citoyens en matière de prévention des incendies. Les écoliers, âgés de 6 à 11 ans, apprennent le changement climatique, ses causes et ses effets, et les conséquences que les incendies peuvent avoir sur les maisons en fonction des mesures de résilience au feu adoptées.

Enfin, la municipalité de Riba-Roja de Túria a élaboré avec succès un plan d'action pour une solution intégrée visant à réduire les risques d'incendie tout en offrant un environnement naturel sûr aux citoyens. Une liste d'indicateurs et de valeurs cibles a été établie pour mesurer le succès des mesures mises en œuvre: surface minimale pour les traitements sylvicoles (105 ha), normes minimales de qualité de l’eau de l’eau régénérée de la station d’épuration (pesticides tels que la concentration de chlorpyrifos dans l’eau recyclée, avec un objectif de <0,03 μg/l) et nombre minimal d’habitants et de zones résidentielles protégées par le système global de protection contre les incendies. Ce plan permet de suivre et de rendre compte en permanence et de plus en plus des progrès et de l'efficacité des mesures mises en œuvre.

Deux ans après l'achèvement du projet, la performance du WRP s'est avérée fructueuse.

WUIProtect est déjà opérationnel depuis l’été 2022. En juin 2022, un incendie de forêt a été signalé dans le canon «Pedrera», à quelques kilomètres seulement des sites de GUARDIAN. Compte tenu des conditions météorologiques d’incendie (34 °C, humidité relative de 20 % et vents d’ouest-sud-ouest supérieurs à 20 km/h), il a été recommandé d’activer les canons à eau dans les secteurs «Masia Traver» et «Els Pous». Heureusement, l'incendie a été rapidement maîtrisé avec des conséquences minimes et une superficie très limitée a brûlé. Il s'est avéré être un test précieux pour le système, mettant en évidence sa réponse rapide à une situation d'urgence (JournalGUARDIAN n° 4). En avril 2024, un incendie grave s’est déclaré. Il a été détecté tôt et géré avec succès par l'infrastructure hydraulique Guardian.

Les parties prenantes ont été principalement engagées dans les campagnes de sensibilisation à la prévention des incendies. Des sessions de formation et des ateliers ont été organisés pour former les résidents et les écoliers sur les risques liés au changement climatique dans la région, les dommages causés par les incendies et les mesures de prévention. En outre, des sessions spécifiques ont été consacrées à présenter et démontrer l'infrastructure hydraulique et ses avantages avec l'objectif, d'accroître son acceptation par la communauté locale et d'éviter tout conflit lié aux risques potentiels associés à la réutilisation des eaux usées.

Afin de créer une communauté de résidents engagés, du personnel formé a visité des propriétés et discuté avec les résidents des éléments de vulnérabilité de leurs maisons et du potentiel d'autoprotection. Les protocoles appliqués en cas d'urgence et le rôle des résidents ont été expliqués.

Le plan d'action élaboré par la municipalité de Riba-Roja, qui établit une liste d'indicateurs et de valeurs cibles, permet de tester le succès des premières mesures mises en œuvre, permettant ainsi leur réalisation.

D'autres facteurs de succès qui ont permis la mise en œuvre des mesures d'adaptation ont été: la quantité suffisante d’eau disponible à partir de la station d’épuration et l’existence d’une interface ville-forêt où construire l’infrastructure. En outre, les initiatives de sensibilisation et de participation des citoyens, qui ont été prises aux premiers stades du projet, ont favorisé leur succès.

La réaction du gouvernement local de Riba Roja a été extrêmement positive. Les résultats positifs du projet ont contribué à déclencher des projets complémentaires, avec l'intérêt d'au moins 11 municipalités en Espagne. Dans la zone de la municipalité de Riba-Roja, l’extension du projet à «Valencia la Vella» est envisagée, avec un investissement prévu d’environ 400 000 EUR, en s’appuyant sur un financement municipal. Parallèlement, Paterna examine la protection de l'établissement « la Cañada », non couvert par Guardian en raison de limitations financières. La municipalité d'Eliana (à proximité des sites de GUARDIAN) a déjà acquis des canons portatifs similaires à ceux développés en GUARDIAN pour faire face aux risques d'incendie. Le parc naturel de "El Saler" près de Valence adopte actuellement un système tel que celui mis au point en GUARDIAN (Journal GUARDIAN n° 4).

À l'inverse, travailler dans un parc naturel nécessitait plusieurs autorisations et augmentait les coûts de réalisation de l'infrastructure. La mise en place de l'infrastructure hydraulique a rencontré quelques problèmes de mise en œuvre. Ceux-ci sont liés à l'utilisation de grues lourdes nécessaires au transport des tours (qui peuvent mesurer jusqu'à 26 m de long) pour être déplacées vers le site de destination situé dans un paysage complexe (c'est-à-dire des quartiers WUI avec des routes étroites à proximité de zones sauvages). La proximité de l'aéroport de Valence imposait une attention particulière. Certaines tours de l'infrastructure hydraulique devaient être très visibles pour des raisons de sécurité. Les tours dans cette zone ont été peintes avec des bandes blanches et rouges pour augmenter la visibilité. Les autres tours ont été peintes en vert pour favoriser l'intégration du paysage forestier et minimiser l'impact visuel.

Une activité de brûlage dirigé dans une terre cultivée abandonnée avait été programmée dans le projet GUARDIAN mais n'a pas été mise en œuvre en raison de la persistance de conditions météorologiques non adaptées à cette technique (hautes températures hivernales et vents, qui pourraient déclencher des incendies incontrôlés dans la forêt).

L’activité avait été conçue pour réduire le risque d’incendie de forêt, former les opérateurs et mener des activités de recherche (collecte de données et amélioration des connaissances sur cette technique et ses impacts).

Des facteurs limitatifs sont également liés au cadre institutionnel de la Communauté valencienne. Le règlement sur la prévention des incendies n'était pas suffisant dans ce cas, et la législation relative à la réduction des risques de catastrophe et à la sauvegarde de la vie humaine ne couvrait pas tous les aspects nécessaires.  Grâce au projet GUARDIAN, la législation régionale (décretlégislatif 1/2021)a été modifiée pour inclure les coupe-feu verts et l’utilisation de l’irrigation à partir de systèmes hydrauliques en tant que mesures précieuses de réduction des risques d’incendie. Cela a été l'une des réalisations les plus importantes du projet en termes de législation.

Enfin, d'autres facteurs limitatifs importants étaient liés à la nécessité de garantir la qualité de l'eau recyclée (questions techniques) et de déterminer correctement l'emplacement du système hydraulique dans une zone naturelle, en tenant compte des distances de l'infrastructure par rapport aux arbres de valeur spéciale.

Le coût total des mesures d’adaptation s’est élevé à 5 494 755 EUR, partiellement financés par les actions innovatrices urbaines de l’UE dans le cadre du projet GUARDIAN (4 395 804 EUR, soit 80 % du financement). Les coûts d'entretien seront couverts par les tarifs de l'eau potable. La société d'exploitation de l'eau a étendu sa responsabilité aux nouvelles installations mises en place par le projet GUARDIAN. Les municipalités seront responsables du maintien des activités forestières dans les zones relevant de leur juridiction, tandis que l'entité de gestion du parc naturel de Vallesa assumera la responsabilité des zones correspondantes. En ce qui concerne la zone fluviale, les tâches d'entretien seront supervisées par le ministère espagnol de la transition écologique.

Les avantages de la mise en œuvre de l’infrastructure hydraulique de recyclage des eaux usées sont principalement liés à l’augmentation de la résilience des zones afin de prévenir les incendies de forêt et de réduire les risques d’incendies de forêt. Le traitement avancé de l'eau assuré par ce système permet également de réduire l'impact environnemental précédemment associé au rejet des eaux urbaines résiduaires et à leur réutilisation pour l'irrigation. Il peut également fournir un approvisionnement rentable qui réduit la demande – et le stress – sur des sources précieuses, telles que les eaux souterraines, les rivières et les réservoirs d’eau. Cela est particulièrement important dans les zones touchées par la pénurie d'eau et la sécheresse, ce qui accroît la durabilité environnementale. 

La préservation des forêts dans la zone du projet GUARDIAN fournit des services écosystémiques importants, y compris la séquestration du carbone (service de régulation du climat). La quantité de CO2 stockée dans les arbres s'est élevée à 18 396 tonnes, sur une superficie de 400 hectares. Sur la base de la valeur marchande moyenne des émissions de CO₂ en 2021 et compte tenu du fait que les biens générés par les actifs environnementaux peuvent durer longtemps (par exemple 100 ans), les chercheurs ont calculé que le service écosystémique de l’absorption et du stockage du carbone à Vallesa peut être évalué à 32,8 millions d’EUR. La valeur économique des services écosystémiques culturels fournis par la forêt (par exemple, les activités d'éducation et de recherche, les valeurs culturelles, les loisirs et le tourisme) a également été quantifiée.  Il suggère une valeur totale de 411,5 millions d'euros, sur une durée de vie de 100 ans. Étant donné que l’investissement nécessaire au maintien de l’exploitation du projet sur une période de 100 ans a été estimé à environ 6,2 millions d’EUR, le projet GUARDIAN s’est avéré rentable, avec un taux de rentabilité très favorable (Démonstrationde la faisabilité économique de GUARDIAN, 2023).

Le projet GUARDIAN s'étend de 2019 à 2021. Cette période de trois ans comprenait les phases de construction, d'essai et d'exploitation de l'intervention prévue. Une période de prolongation a été accordée, qui doit prendre fin en avril 2022.  L'infrastructure hydraulique a été achevée en 2020. Au cours de l’année 2021, les paramètres opérationnels ont été ajustés afin de maximiser l’efficacité des processus de traitement. L’usine a commencé à être opérationnelle en 2022.

L'infrastructure devrait avoir une durée de vie de plus de 25 ans avec un plan d'entretien régulier. Les responsabilités relatives à son exploitation et à son entretien ont été définies.

Vicente Adobes Golfe, project manager
Email: vadobes@ribarroja.es

Ferran Dalmau Rovira
Director at MEDI XXI - GSA
Email:ferrandalmau@medixxi.com
https://medixxi.com/en/contact/

The Guardian Project Journal n° 4, 2023