Restauration des cours d’eau urbains: une stratégie durable de gestion des eaux pluviales à Lodz, en Pologne

Lodz est situé dans la zone source de dix-huit cours d'eau. La proximité de l'eau a permis à la ville de devenir un important centre de fabrication au XIXe^siècle. Le passé industriel et l’urbanisation de Lodz ont entraîné de graves problèmes de gestion de l’eau pour la ville. La majorité des cours d’eau urbains de la ville ont été canalisés et transformés en ponceaux. Ceci, combiné à la forte proportion de surfaces imperméables dans la ville et à une capacité d'absorption des eaux de pluie réduite du terrain, a contribué à une augmentation du ruissellement de surface et à un écoulement rapide de l'eau. En conséquence, certaines parties de la ville ont été gravement touchées par les inondations pendant les tempêtes. Les fortes précipitations devraient augmenter dans la région de 15 à 25% d'ici la fin du siècle selon la projection RCP 8.5 (EURO-CORDEX dans UAMW 2020), ce qui suggère une augmentation de la pression sur les systèmes de drainage urbain.

De grandes parties de la ville ont des égouts combinés, ce qui signifie que lors de fortes précipitations, la capacité de la station d'épuration des eaux usées est dépassée, ce qui entraîne à son tour la pollution d'une rivière réceptrice. La dégradation des habitats d'eau douce résultant de la pollution et du caractère artificiel des cours d'eau réduit leur capacité de rétention d'eau et d'autopurification, ce qui entraîne une dégradation de la qualité de l'eau et des conditions écologiques. En outre, le manque d'espaces verts et de voies navigables ouvertes dans la ville augmente les niveaux de pollution atmosphérique, réduit l'humidité et provoque un effet d'îlot de chaleur urbain considérable. Ensemble, ces facteurs ont une incidence sur la santé et la qualité de vie des habitants de Lodz. Comme la température devrait augmenter à l'avenir, le besoin d'environnements frais et verts capables de faire face à de fortes précipitations augmentera également.

Deux grands objectifs ont été poursuivis à Lodz:

• Élaboration et démonstration de la stratégie et de la technologie pour la restauration des cours d’eau municipaux sur la base de processus naturels, visant à améliorer la gestion des eaux pluviales, à accroître la rétention d’eau et à améliorer la qualité de l’eau en favorisant une biodiversité accrue et l’amélioration de la qualité de la vie.
• Élaboration d'une approche de l'urbanisme à l'échelle du système, fondée sur le concept de réseau bleu-vert. Le concept suppose que les vallées fluviales et les espaces verts sont connectés dans les processus de planification et de développement de la ville, afin de créer un cadre pour une ville qui retient l'eau, soutient les infrastructures vertes, encourage des modes de vie sains, attire les entreprises et devient résiliente au changement climatique mondial.

Les solutions adoptées comprennent un projet de restauration, mis en œuvre sur la rivière Sokołówka, et le développement d'une approche globale de l'urbanisme basée sur le concept de réseau bleu-vert. Le projet SWITCH a introduit un processus multipartite (c'est-à-dire Learning Alliance) impliquant tous les acteurs de la ville intéressés par la gestion de l'eau et des ressources naturelles ainsi que les parties prenantes régionales et nationales. Cette approche multipartite avec des éléments de recherche solides a abouti à l’application des principes de l’écohydrologie (étude des interactions entre l’eau et les écosystèmes) et de la gestion intégrée de l’eau urbaine dans le projet de démonstration «restauration de la rivière Sokołówka».

La rivière Sokołówka, qui est principalement alimentée par les eaux pluviales, coule partiellement dans un chenal artificiel et a été sujette à des proliférations d'algues en raison de la teneur élevée en nutriments dans les eaux pluviales. Les objectifs du projet de restauration étaient les suivants:

• Appliquer des biotechnologies écosystémiques innovantes suivant les principes de l'éco-hydrologie;
• Accroître la capacité du réseau fluvial à réduire les inondations urbaines en augmentant la capacité de stockage et de purification de l'eau;
• Restaurer les fonctions fluviales pour améliorer la qualité de vie des citoyens et l'attractivité de la ville.

La première étape du projet pilote a été l'acquisition de données de référence précises (par exemple, analyse chimique des sédiments de fond et de l'eau, données biologiques et écologiques, bilan hydrologique des cours d'eau et modèles de gestion des eaux pluviales) qui ont été utilisées pour sélectionner les mesures appropriées à mettre en œuvre. Cette étape a fourni les informations pour la conception et la construction de trois réservoirs d'eaux pluviales (achevés en 2006, 2009 et 2010) et d'un système séquentiel de biofiltration par sédimentation pour la purification des eaux pluviales (achevé en 2011) qui a été breveté en tant qu'innovation SWITCH. En outre, le projet a conduit à un plan plus large de réhabilitation de la rivière Sokołówka et à un plan de développement du parc de la rivière Sokołówka.

Le projet de restauration de la rivière Sokołówka et l'approche démontrée de la planification urbaine ont contribué à résoudre les défis liés au changement climatique suivants:

• Réduction des pics d'écoulement des eaux pluviales au moyen d'une série d'étangs et de réservoirs, création et restauration de vallées fluviales et de zones humides;
• Augmentation de la rétention d'eau dans le paysage urbain (atténuation des débits extrêmes, augmentation du niveau des eaux souterraines, soutien de la végétation urbaine) par l'application de la phytotechnologie;
• Augmentation de la qualité de l'eau, de la stabilité écologique des ressources en eau douce et de leur capacité de charge par la réglementation écohydrologique en cours d'eau;
• Amélioration de la qualité de vie et des valeurs esthétiques dans le bassin versant par la restauration du corridor fluvial, des zones écotones et du paysage;
• Augmentation de la santé humaine grâce à la promotion d'environnements urbains sains en intégrant le réseau bleu-vert dans le plan de développement de la ville.

Les changements dans la vallée de Sokołówka ont suscité l'intérêt des promoteurs locaux. Une entreprise, qui investissait dans une zone résidentielle près de la rivière, souhaitait contribuer à une gestion plus durable des eaux pluviales et a décidé d'introduire des solutions connexes telles que des puits de rétention, de manière à ce que toutes les eaux pluviales puissent être stockées entièrement dans sa zone d'investissement. Plusieurs initiatives ascendantes axées sur les rivières et les espaces verts ont vu le jour dans d’autres zones de la ville, par exemple la zone historique de Księży Młyn et la rivière Jasień. Plusieurs ONG se sont intéressées à l'infrastructure verte et bleue et à l'utilisation possible de ses services, par exemple, des itinéraires de transport durables alternatifs (pistes cyclables) ou des cours vertes.

Les activités pilotes de restauration de la rivière mises en œuvre autour de la Sokołówka ont été un succès et ont convaincu les autorités de Lodz et les professionnels de l'eau de l'intérêt de les reproduire pour d'autres rivières de la ville. Au cours des premières années du projet de démonstration de la rivière Sokołówka, un concept de réseau bleu-vert a été développé par les chercheurs du Centre régional européen d'écohydrologie de l'Académie polonaise des sciences de Lodz. L'idée est d'encadrer le développement de la ville par un réseau de systèmes fluviaux (restaurés) et d'espaces verts (zones agricoles, parcs et friches industrielles). La connexion des espaces «bleus» et «verts» pourrait contribuer à maintenir la continuité des processus écologiques et à fournir une approche intégrée de la rétention des eaux pluviales ainsi que de la purification et de l’amélioration du microclimat urbain, permettant ainsi une adaptation flexible au changement climatique, une amélioration de la qualité de vie et un environnement plus vivable dans la zone urbaine. Le concept n’a pas été entièrement mis en œuvre à grande échelle, mais reste important dans l’urbanisme et a été réexaminé dans le cadre de l’élaboration en cours de la stratégie de la ville pour l’adaptation au changement climatique (Ecopact). Les urbanistes de Lodz tentent d'intégrer les idées du réseau bleu-vert dans les plans du centre-ville lorsque les conditions et les réglementations locales le permettent. Tous les éléments verts tels que les parcs, les arbres et les parterres de fleurs sont une partie importante de la conception urbaine à Lodz et la ville vise à créer des couloirs verts pour les relier.

Les expériences et les résultats préliminaires du projet de restauration de la rivière Sokołówka ont également été utilisés dans le cadre d’un projet LIFE+ de l’UE qui a eu lieu entre 2010 et 2015: ER-REK, Réhabilitation écohydrologique des réservoirs récréatifs Arturówek (Łódź) en tant qu'approche modèle pour la réhabilitation des réservoirs urbains. Les réservoirs d'Arturówek réhabilités constituent une zone de loisirs importante pour les habitants de la ville, visitée par jusqu'à 3 000 personnes par jour en haute saison. Le système séquentiel de sédimentation-biofiltration (SSBS) pour la purification des eaux pluviales développé à Sokołówka et EH-REK a ensuite été utilisé pour améliorer l'efficacité des petites stations d'épuration des eaux usées.

Le plan du parc de la rivière Sokołówka initié lors du projet de démonstration a été approuvé par le conseil municipal en 2016 et la construction a commencé avec des chemins et des infrastructures récréatives. En outre, un nouveau concept pour la réhabilitation plus large de la rivière Sokołówka et de trois parcs sur son cours a été développé en 2020. Le nouveau projet de développement intitulé «Vallée de Sokołówka» vise à relier le parc fluvial de Sokołówka, le parc de Mickiewicz et l’étang de Wasiak à un sentier de randonnée pédestre, à un sentier éducatif axé sur l’eau et l’écosystème et à une piste cyclable. En outre, la remise en état de la rivière se poursuit dans la zone du projet; les étangs du parc de Mickiewicz seront nettoyés et le SSBS destiné à la purification des eaux pluviales sera amélioré. En outre, l'infrastructure et les installations des parcs seront considérablement améliorées, y compris de nouveaux sentiers, du mobilier urbain, des aires de jeux, des toilettes et un restaurant rénové.

Les liens étroits entre les chercheurs de l'Université de Lodz et de la ville de Lodz, qui existent depuis les années 1990, ont fourni une base solide pour la collaboration dans le projet SWITCH. La coopération a été considérablement renforcée et élargie pour inclure d'autres parties prenantes concernées grâce à la création de la SWITCH Learning Alliance à Lodz: un forum des parties prenantes pour l’échange d’idées, de plans et d’intérêts, doté de fonds de l’UE pour ses activités. Ce processus a débuté en mars 2006, impliquant initialement les parties prenantes perçues comme ayant les rôles les plus critiques dans la gestion de l'eau. Au fil du temps, d'autres acteurs importants ont été identifiés et impliqués. Les principales parties prenantes de la Lodz Learning Alliance à son apogée comprenaient des partenaires de 25 organisations différentes, les plus importantes étant:

• Départements de la ville de Lodz: Gestion municipale, environnement et agriculture, planification stratégique;
• Waterworks and Sewage Company, qui exploite les stations d'épuration et les réseaux d'approvisionnement en eau et d'assainissement de Lodz;
• Lodz Infrastructure Company, propriétaire des stations d'épuration et des réseaux d'approvisionnement en eau et d'assainissement de Lodz;
• Usine de traitement des eaux usées de Lodz;
• Instituts de recherche: (i) Département d’écologie appliquée de l’Université de Lodz, (ii) Centre régional européen d’écohydrologie sous les auspices de l’UNESCO – Institut international de l’Académie polonaise des sciences, (iii) Université technique de Lodz, (iv) Université médicale de Lodz, (v) Institut de médecine du travail de Lodz;
• Plusieurs ONG, qui ont rejoint la Lodz Learning Alliance en 2009 lors du lancement du développement du Réseau Bleu-Vert.

L'Alliance pour l'apprentissage a mis sur pied et formé une équipe de facilitation, élaboré un site Web et une stratégie de communication et organisé plusieurs réunions, formations et ateliers sur différentes questions relatives à la gestion de l'eau en milieu urbain. Chaque atelier a élargi le nombre de membres de l'Alliance. L'équipe SWITCH de Lodz a entrepris un large éventail d'activités de sensibilisation et de plaidoyer. Il s’agissait notamment d’inciter les jeunes à sensibiliser aux questions environnementales et à susciter l’intérêt pour les rivières cachées de la ville. Les médias, en particulier la radio et les journaux, ont également été engagés.

Les citoyens continuent de jouer un rôle important dans le développement des zones vertes et bleues de Lodz. Par exemple, de nombreuses améliorations du parc fluvial de Sokołówka ont été initiées par les citoyens. En outre, la collaboration entre la ville de Lodz et les instituts de recherche locaux et les entreprises d'infrastructure se poursuit. Une compagnie d'eau et d'égouts a créé un sentier des rivières de Lodz pour montrer où coulent les rivières partiellement couvertes dans la ville. Il existe également des idées de découverte de certaines parties d’autres rivières, par exemple dans le parc de Żródliska et dans le parc de Kilinski.

Les principaux facteurs de succès peuvent être résumés comme suit:

• La participation au projet SWITCH a été un facteur moteur majeur, notamment en raison du financement disponible dans le cadre du projet. La participation au projet a permis de marier l'expertise technique avec la planification dans la ville et de sensibiliser à la nécessité de considérer les espaces verts et bleus dans la ville. Un professeur de l’université de Lodz a déclaré que «SWITCH a complètement changé la façon dont la ville regarde l’eau [...] L’idée que l’eau et les espaces verts peuvent jouer un rôle central dans l’avenir de Lodz est devenue une vision acceptée dans la ville».
• La participation des intervenants par l'entremise de l'Alliance pour l'apprentissage a été un puissant moteur de l'initiative. Grâce à cette alliance, de nouveaux liens solides ont été tissés entre les scientifiques, les décideurs et d'autres intervenants clés. Ces liens sont maintenus bien au-delà de la fin du projet SWITCH.
• Une grande partie du succès de Learning Alliance est due aux champions forts au sein du forum. Des personnes engagées, en particulier un professeur de l'Université de Lodz qui promeut la restauration du fleuve depuis les années 1990, ont joué un rôle déterminant dans le processus de construction du partenariat et de son maintien. Le succès de la Learning Alliance reposait également sur une forte facilitation, une communication fréquente et l'engagement des parties prenantes de toutes les organisations à une participation régulière. Bien que l'Alliance pour l'apprentissage ne fonctionne plus officiellement, les liens établis continuent d'apporter des avantages, sous la forme de nouveaux projets, d'initiatives et d'une meilleure coopération entre les anciens membres de l'Alliance pour l'apprentissage.

Le financement de l'UE est essentiel au projet. Le budget total du projet SWITCH pour les activités à Lodz d'environ 1 150 000 € a couvert les coûts pour l'université et la ville de Lodz pendant cinq ans. Le projet de démonstration de la rivière Sokołówka disposait d'un budget d'environ 700 000 euros. Environ 130 000 euros ont été investis dans les activités de l'Alliance pour l'apprentissage. Il convient de mentionner que de nombreuses contributions en nature ont été fournies, en particulier par les chercheurs et les doctorants des instituts de recherche de Lodz.

Les multiples avantages du projet de restauration de Sokołówka n’ont pas été quantifiés, mais comprennent au moins les dommages évités dus aux inondations urbaines, l’augmentation de la valeur de l’environnement urbain attrayant, les avantages pour la santé dus à l’amélioration de la qualité de l’air et la réduction de l’effet d’îlot de chaleur urbain. La solution a fait ses preuves dans la pratique car les réservoirs collectent l'excès d'eau à chaque événement pluviométrique et la région est évidemment plus attrayante à vivre. De nouveaux bâtiments devraient être construits dans la région et les gens sont prêts à payer plus cher pour les appartements dans la région. Plus important encore, les habitants de la région sont très attachés aux parcs et à la rivière, ce qui renforce l'identité locale.

En mai 2009, les recommandations pour un réseau bleu-vert ont été intégrées dans l'un des documents stratégiques les plus importants de la ville utilisés comme base pour l'aménagement du territoire: l'étude des conditions et des orientations du développement spatial de la ville de Lodz. En 2012, le concept est officiellement devenu partie intégrante de la stratégie de développement intégré de Lodz 2020+. Le projet de suivi des réservoirs d'Arturowek répond directement aux exigences de la directive européenne 2006/7/WE sur les eaux de baignade et de la directive-cadre sur l'eau 2000/60/UE.

La restructuration de la rivière Sokołówka a eu lieu principalement pendant le projet SWITCH en 2006-2011. Le projet de réhabilitation des réservoirs d'Arturowek (EH-REK) a capitalisé sur les premiers résultats de la restauration de la rivière Sokołówka et a été réalisé en 2010-2015. Les projets de développement de suivi initiés pendant le projet SWTICH ont été avancés plus tard par la ville de Lodz. Le plan de réaménagement du parc de Sokołówka a été approuvé en 2016 et un nouveau concept pour le plan de réhabilitation plus large de la rivière Sokołówka a été élaboré en 2020.

Bien que la restauration des systèmes écologiques et des fonctions écosystémiques endommagés soit difficile et puisse être coûteuse, c'est également une solution durable et ses effets sont susceptibles de dépasser la durée de vie d'une génération.

Maciej Zalewski
European Regional Centre For Ecohydrology Polish Academy of Sciences (ERCE PAS)
E-mail: m.zalewski@erce.unesco.lodz.pl 
UNESCO Chair on Ecohydrology and Applied Ecology, University of Lodz
E-mail: m.zalewski@erce.unesco.lodz.pl 

Aleksandra Sztuka-Tulińska
Environment Management Division in Department of Ecology and Climate
The City of Lodz Office
E-mail: a.sztuka@uml.lodz.pl 

Projet SWITCH (Sustainable Water Management Improves Tomorrow Cities Health), Ville de Lodz, Université de Lodz, Centre régional européen d'écohydrologie Académie polonaise des sciences