Le système intégré de solutions fondées sur la nature pour atténuer les risques d'inondations et de sécheresse dans le bassin de la rivière Serchio (Italie)

Le bassin fluvial de Serchio est défini comme un bassin d'intérêt national selon la loi italienne. La partie inférieure de la rivière Serchio comprend le sous-bassin du lac Massaciuccoli. Le bassin est inclus dans le parc naturel régional de Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli et comprend des zones d'intérêt naturaliste et présentant une précieuse diversité biologique, d'importance internationale et nationale (partie du réseau Natura 2000 en tant que zone protégée spéciale et site d'importance communautaire, ainsi que site RAMSAR). Depuis le début du XXe siècle, le territoire a été caractérisé par un fort processus de développement agricole et d'urbanisation qui a conduit à une profonde transformation du territoire. Une combinaison unique de défis auxquels le sous-bassin du lac Massaciuccoli est confronté comprend:

• Sécheresse extrême et déficit hydrique, en particulier de mai à septembre;
• Risque hydraulique lié aux inondations de la rivière Serchio et aux inondations du lac;
• la pollution de l'eau;
• Procédés d'érosion, perte de sol;
• Subsidence naturelle et induite par les hommes;
• Détérioration de la qualité des écosystèmes et de la biodiversité.

Certains de ces défis sont exacerbés par le changement climatique, ce qui nécessite une adaptation de la communauté locale, en particulier du secteur agricole.

Les projections du changement climatique en Italie suggèrent une augmentation de la température, des changements dans les régimes pluviométriques avec une grande variabilité spatiale, une fréquence et une durée accrues des phénomènes météorologiques extrêmes. La Méditerranée est reconnue comme un point chaud de la sécheresse, avec des valeurs croissantes (évaluationdes indicateurs de l’AEE sur les sécheresses) tant pour la fréquence des sécheresses,jusqu’à 1,3 événement par décennie au cours de la période 1950-2015, que pour la gravité de la sécheresse. Les projections indiquent une nouvelle augmentation des sécheresses météorologiques, jusqu’à + 0,7 événement par décennie au cours de la période 2040-2070 par rapport à la période 1980-2015, plus prononcée pour le scénario d’émissions élevées (RCP8.5) et légèrement inférieure pour le scénario modéré (RCP4.5). L’occurrence et la fréquence des inondations fluviales, qui sont déclenchées par d’intenses précipitations locales, devraient également augmenter d’ici à 2070 (évaluationdes indicateurs de l’AEE sur les inondations fluviales).

Les stratégies d’action menées dans la région du lac Massaciuccoli proviennent du projet Phusicos– Selon la nature,financé par le programme Horizon 2020 de l’UE. Il visait à démontrer comment les solutions fondées sur la nature (NbS) sont adéquates, durables sur les plans économique et environnemental et capables de réduire le risque de phénomènes météorologiques extrêmes (en particulier les inondations et les sécheresses) dans les paysages ruraux, afin d’accroître la résilience et de contraster les effets du changement climatique. Le NbS mis en œuvre au cours du projet, qui a été identifié à travers un parcours participatif, peut aider à atténuer le risque hydrogéologique et à améliorer le système environnemental délicat de la région du lac Massaciuccoli. Le NbS mis en œuvre dans le cadre du projet Phusicos s’inscrit dans le cadre d’un plan d’intervention général plus large du bassin hydrographique du Serchio, dont l’objectif général est de réduire le risque hydrogéologique de la zone et de restaurer la fonctionnalité de l’écosystème.

Un autre objectif des solutions mises en œuvre en l’espèce était de tester l’application de l’approche des «laboratoires vivants» dans des domaines liés au paysage et à l’environnement et d’étudier comment elle pourrait servir à la planification coopérative de la NbS pour contraster les défis dus au changement climatique dans le bassin de la rivière Serchio. Un Living Lab est un espace physique et un espace d'interaction, dans lequel les parties prenantes forment un réseau comprenant des entreprises, des agences publiques, des universités, des utilisateurs génériques (en tant que citoyens) et d'autres acteurs dans le but de collaborer pour co-créer, valider et tester de nouvelles technologies, services, produits et systèmes dans des contextes réels. Une telle collaboration intense entre les différents acteurs publics et privés, ainsi que les citoyens, pour la co-conception et la mise en œuvre de solutions est reconnue comme un outil efficace dans la gouvernance environnementale et peut être cruciale pour la mise en œuvre réussie de NbS. L'implication des acteurs locaux et de la communauté pour la co-conception de la SNB avait également pour objectif de faciliter l'acceptation et la mise en œuvre de ces solutions innovantes et durables, ainsi que de renforcer le sentiment de communauté, d'appartenance et de protection du territoire.

L'objectif ultime du projet était de réaliser de multiples améliorations environnementales dans le bassin de la rivière Serchio en augmentant la résilience globale du territoire à de multiples pressions, en favorisant la biodiversité et la facilité d'utilisation des zones naturelles, ainsi que de permettre la réplication de la NbS en tant que «meilleures pratiques» dans d'autres zones en offrant aux fermes de nouvelles opportunités de croissance, de développement et de revitalisation dans la phase post-Covid-19.

Le vaste plan d'intervention pour le bassin de la rivière Serchio et le lac Massaciuccoli comprend les interventions suivantes:

1. Une usine de phyto-dépuration de 45 ha, en construction. Le système de phytodépuration est situé au sud-est du lac Massaciuccoli et a déjà été partiellement construit et activé pour une superficie de 15 hectares. La partie restante est en construction et sera achevée d'ici 2021. Il est prévu de traiter environ 135 000 mc / jour d'eau.
2. Bandes tampons, le long de deux zones principales du réseau de canaux secondaires. Les bandes tampons sont des zones végétalisées composées de bandes d’espèces herbacées pluriannuelles et/ou d’espèces d’arbres et d’arbustes placées en marge des champs cultivés. Ils ont l'avantage d'être réversibles, durables dans le temps, synergiques avec d'autres mesures. Les bandes tampons limitent l'érosion du sol, piègent les sédiments et améliorent la filtration des éléments nutritifs ou polluants potentiels qui s'écoulent dans les plans d'eau et contribuent à améliorer la qualité de l'eau et l'état écologique des lacs et des zones environnantes. Une augmentation conséquente de la résilience globale du territoire aux pressions multiples est attendue.
3. L’agriculture de conservationse caractérise par une réduction substantielle de l’intensité du travail du sol et par l’utilisation de cultures de couverture, comme par exemple les plantes («Loliummultiflorum Lam»),insérées entre différentes cultures, uniquement à des fins écologiques et agronomiques ou pour l’ensemencement de gazon. L'agriculture conservatrice est testée, sur une superficie totale d'environ 60 hectares, dans deux fermes (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa) impliquées dans le cas de démonstration Serchio du projet Phusicos.
4. Bassin de sédimentation, en construction. Le bassin a été planifié pour réduire davantage le transport des sols et des nutriments. C'est un bassin de rétention d'eau qui sera construit à la sortie du sous-bassin, juste avant la station de pompage qui élève les eaux de drainage pour les acheminer vers le lac Massaciuccoli. Le bassin de sédimentation, large d'environ 4,0 ha, peut réduire considérablement les matières particulaires grâce aux processus de sédimentation. De plus, les plantes qui poussent autour du bassin peuvent absorber de l'azote et du phosphore, ce qui réduit les charges d'éléments nutritifs dans le lac. Le bassin de sédimentation représente certainement un bon exemple de mesure gagnant-gagnant: en plus de contribuer à l’amélioration de la qualité de la ressource en eau, il constitue également un bassin de rétention d’eau, atténuant l’effet des crues et servant de réservoir en période de sécheresse.
5. La « gestion douce des canaux » agit sur la section effective des canaux; en particulier la section trapézoïdale d'origine est agrandie par la réalisation d'une plaine inondable sur une rive gardant la végétation sur les rives et empêchant les processus érosifs. La gestion douce des canaux est une pratique durable et écologique visant à recréer et/ou maintenir les conditions naturelles des cours d'eau, en recréant le dynamisme morphologique, la diversité environnementale, les fonctions hydrauliques et écologiques du système fluvial. La végétation aquatique des canaux favorise le processus naturel d'élimination de l'eau des polluants. L'objectif global est de permettre à la rivière de s'étendre naturellement lors d'une inondation et en même temps de maintenir la végétation sur les berges pour augmenter la purification de l'eau et la biodiversité. L’intervention, toujours en phase de planification (mise à jour de 2021), a été approuvée et financée.

Des Living Labs dédiés ont été mis en place avec des agriculteurs et des acteurs locaux qui ont apporté leurs connaissances spécifiques et ont participé activement à la co-conception et à la mise en œuvre du NbS dans un parcours partagé. Le processus Living Labs a suivi trois phases principales: (i) comprendre, enquêter, planifier et explorer; ii) la co-conception créative et le raffinement; iii) évaluation et essais.

L'efficacité de la NbS est évaluée au moyen d'un programme interdisciplinaire de surveillance, comprenant l'échantillonnage et l'analyse des sols, la mesure des précipitations et de l'évolution des températures, la caractérisation hydrogéologique et géochimique du sol et de l'eau, la surveillance qualitative et quantitative du transport des solides et la productivité des cultures.

Depuis février 2019, le programme des travaux réalisés dans le bassin de la rivière Serchio a été mis en œuvre à travers une approche participative, impliquant activement un large éventail d'acteurs dans les laboratoires vivants, les tables de discussion techniques et le processus décisionnel. Le processus participatif a impliqué des parties prenantes de groupes privés et d’autorités publiques, telles que le consortium de remise en état des terres Toscana Nord, le parc naturel régional de Migliarino San Rossore Massaciuccoli, les municipalités de Vecchiano, Pise, Viareggio et Massarosa, des associations professionnelles, des associations environnementales, des agriculteurs et des citoyens.

Toutes les parties prenantes ont participé à toutes les phases du processus Living Lab, de la définition des buts et objectifs aux solutions, en passant par leur conception et leur mise en œuvre. Les agriculteurs ont joué un rôle clé dans le projet, en mettant leurs terres agricoles à la disposition de la NbS et en partageant leur expertise spécifique. Ils ont remodelé les canaux et ensemencé des espèces indigènes typiques pour fonctionner comme tampons contre le ruissellement des nutriments et des produits chimiques (engrais, pesticides) utilisés lors des pratiques agricoles. Ils ont également contribué à la création du bassin de sédimentation à travers un mélange de plantes d'eau Phragmites australis et Thypha latifolia pour piéger les sédiments et arrêter son écoulement dans le bassin.

La Northern Apennines River Basin District Authority a coordonné et cofinancé les travaux, assurant la cohérence et les synergies avec d’autres activités et plans fonciers tels que le plan de développement rural, le plan de gestion de district hydrographique conformément à la directive-cadre européenne sur l’eau et le plan de gestion des risques d’inondation conformément à la directive européenne sur les inondations.

Les facteurs de succès de cette étude de cas reposent principalement sur l'approche intégrée utilisée pour cibler les multiples défis auxquels le bassin hydrographique du Serchio est confronté. Les incidences du changement climatique (en particulier les sécheresses et les inondations) ont été envisagées dans le cadre d’un vaste plan d’intervention visant à lutter contre les pressions non climatiques telles que l’eutrophisation, la pollution de l’eau, l’érosion des sols et la perte de biodiversité dans une zone à haute valeur écologique reconnue au niveau international.

D'autres facteurs de succès sont liés à l'approche écosystémique utilisée dans ce plan d'intervention, qui a sélectionné plusieurs solutions synergiques basées sur la nature, sans regret, des mesures durables et efficaces avec un fort potentiel d'amélioration de la résilience des écosystèmes.

L'approche Living Lab a également contribué au succès des solutions prévues. La pleine participation des parties prenantes, et en particulier des agriculteurs, a contribué à adapter les solutions au contexte local, à stimuler de nouvelles idées et à créer des possibilités d’apprentissage supplémentaires.

La mise en œuvre d'un programme de suivi détaillé et multidisciplinaire, qui peut démontrer à l'aide de données scientifiques l'efficacité de la SNB mise en œuvre, peut favoriser la transférabilité des bonnes pratiques à d'autres domaines confrontés à des défis similaires.

Les facteurs qui ont ralenti la mise en œuvre des actions identifiées sont principalement bureaucratiques et administratifs. Actuellement, la législation italienne considère NbS comme des travaux d'ingénierie naturaliste, qui nécessitent un long processus d'approbation. De plus, de nombreuses réunions ont été nécessaires dans le cadre des séances de Living Labs, ce qui a nécessité du temps pour renforcer les relations avec certaines parties prenantes et avec les associations professionnelles afin d'illustrer et d'expliquer le projet, NbS et leurs applications.

La mise en œuvre de la NbS dans le bassin hydrographique du Serchio devrait ralentir le processus de rejet de polluants des terres agricoles vers le lac, améliorer l’état écologique des écosystèmes lacustres et des zones environnantes, favoriser la réapparition d’espèces animales et renforcer la biodiversité. La mise en œuvre de ces mesures contribuera également au contrôle de l'érosion des sols et à la réduction du transport des solides par les canaux. L'ensemble de ces actions permettra d'accroître la résilience hydraulique globale du territoire face aux inondations et à la rareté de l'eau.

Des avantages socio-économiques sont également attendus de la mise en œuvre du plan d’intervention:

• Créer de nouvelles opportunités touristiques et récréatives en particulier pour les associations locales (observation des oiseaux, kayak, etc.)
• Améliorer le bien-être des citoyens
• Stimuler une économie verte locale fondée sur des pratiques agricoles durables
• Instaurer une coopération, un enthousiasme et un sentiment d’«appropriation» accrus entre les parties prenantes (agriculteurs), conduisant à une acceptation accrue et à une mise en œuvre harmonieuse des mesures
• Sensibiliser davantage les parties prenantes aux risques liés au climat.

Enfin, des avantages en matière d'atténuation du changement climatique sont attendus, en raison de l'extension accrue de la superficie végétalisée, avec un potentiel accru de séquestration du carbone.

Les NbS dans le district des lacs sont en partie financés par des fonds de l’UE (1 425 000,00 EUR) dans le cadre du projet Horizon «Phusicos – Selon la nature» de l’UE. Parmi les autres sources de financement figurent la région de Toscane (pour le projet de phyto-dépuration et d'autres NbS par le biais du projet PIT-Pianura Pisana) et le ministère national de l'environnement (désormais appelé ministère de la transition écologique) pour l'amélioration du réseau hydraulique.

La plupart des interventions mises en œuvre dans la zone d’étude de cas sont incluses dans le plan de gestion du bassin hydrographique et le plan de gestion des risques d’inondation du district hydrographique des Apennins septentrionaux, mettant ainsi en œuvre le cadre européen pour l’eau et les directives sur les inondations.

La plupart des NbS sont mis en œuvre dans le cadre du projet PHUSICOS, qui a débuté en 2018 et se terminera en 2023.

Les solutions mises en œuvre dans la zone d'étude de cas devraient avoir une longue durée de vie (généralement plus de 15 ans pour ce type d'interventions), surtout si elles sont correctement surveillées et entretenues. Un projet de suivi est en cours pour évaluer l'efficience et l'efficacité des solutions mises en œuvre.

Northern Apennines River Basin District Authority

Massimo Lucchesi, General Secretary and had of the Authority
E-mail: segretario@appenninosettentrionale.it

Nicola Del Seppia, Special Projects Office manager
E-mail: n.delseppia@appenninosettentrionale.it

Nicola Coscini
E-mail: n.coscini@appenninosettentrionale.it

EEE, (2021). Solutions fondées sur la nature en Europe: Politiques, connaissances et pratiques pour l'adaptation au changement climatique et la réduction des risques de catastrophe. Rapport 1/2021 de l’AEE.