La phytoépuration des eaux pluvialesPrincipe, efficacité et exemples concrets de mise en place

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La phytoépuration des eaux pluviales : principe, efficacité et exemples concrets de mise en place

Introduction

Imagine un procédé qui permettrait de nettoyer naturellement les eaux de pluie, sans produits chimiques, simplement grâce aux plantes. Eh bien, ce procédé existe, et il s'appelle la phytoépuration. Cette méthode écologique utilise le pouvoir des végétaux, de leurs racines et de tout un tas de micro-organismes pour filtrer et traiter efficacement les eaux pluviales. Dans cet article, on va découvrir ensemble comment ça marche exactement, quels types de plantes on utilise, quels systèmes sont mis en place sur le terrain, et surtout, à quel point c'est efficace pour éliminer les polluants tels que les métaux lourds ou la matière organique. Allez, on plonge directement dans l'univers sympa et vertueux de la phytoépuration des eaux pluviales !

350 litres

Volume d'eau qu'un mètre carré de toiture végétalisée extensive peut évapotranspirer par an, limitant ainsi les volumes d'eau de ruissellement à gérer

10 à 15 %

Surface minimale recommandée dédiée aux espaces végétalisés et perméables pour une gestion optimale des eaux pluviales dans les nouveaux aménagements urbains

50 à 70 %

Proportion moyenne d'azote éliminée par les systèmes de phytoépuration à écoulement vertical et horizontal combinés

2 à 5 ans

Intervalle recommandé entre deux opérations d'entretien courant des filtres plantés de roseaux pour assurer leur efficacité durable

Introduction à la phytoépuration

Avec l'accroissement de l'urbanisation, les eaux pluviales s'écoulent souvent sur des surfaces imperméables (routes, toits, parkings) en se chargeant de polluants. Hydrocarbures, métaux lourds, pesticides, matières organiques ou nutriments divers finissent dans les cours d'eau, accentuant la pollution aquatique.

La phytoépuration propose une réponse simple et naturelle à ce problème : utiliser des plantes pour purifier l'eau de pluie avant qu'elle n'atteigne les rivières ou les nappes phréatiques. Le principe est aussi ingénieux qu'efficace : les végétaux, aidés par leurs racines et les micro-organismes qu'ils hébergent, captent, absorbent et dégradent ces polluants.

Cette solution écologique tire parti des capacités naturelles des plantes à assainir l'eau. Elle limite ainsi l'impact environnemental tout en participant à une meilleure gestion des eaux pluviales en milieu urbain comme rural. C'est une stratégie durable qui favorise à la fois la protection des ressources aquatiques et la restauration de la biodiversité locale.

Définition et principe général de la phytoépuration

Qu'est-ce que la phytoépuration ?

La phytoépuration, c'est une technique de traitement écologique des eaux usées ou pluviales qui fait appel à des plantes spécifiques et à leurs interactions avec des micro-organismes naturellement présents. Concrètement, il s'agit d'utiliser le pouvoir filtrant naturel des végétaux et des bactéries pour éliminer les polluants de l'eau sans produits chimiques ni gros dispositifs mécaniques.

Le système repose sur les racines de plantes aquatiques ou semi-aquatiques comme les roseaux, joncs ou iris, installées dans des bassins aménagés remplis de substrats adaptés (graviers, sables). Ces racines créent des zones d'accueil pour toute une communauté microbienne (bactéries, champignons, microalgues) capable d'assimiler et de dégrader les polluants organiques, les nitrates, phosphates ou encore certains métaux lourds présents dans l'eau.

Ce procédé fonctionne selon un cycle biologique simple : les substances polluantes sont absorbées par les plantes ou transformées en éléments inoffensifs par les bactéries et autres micro-organismes associés aux racines. Le résultat, c'est une eau traitée de manière économique, autonome et écologique, réutilisable pour l'arrosage ou pouvant être rejetée dans le milieu naturel sans risque majeur de pollution.

Le rôle des plantes en assainissement écologique

Les plantes utilisées en phytoépuration font bien plus que décorer le paysage. Leurs racines offrent un habitat idéal à une multitude de micro-organismes, comme des bactéries et champignons, jouant un rôle clé dans l'épuration. Ces racines sécrètent des composés organiques spécifiques appelés exsudats racinaires qui nourrissent et stimulent ces micro-organismes épurateurs.

Certaines plantes, comme le roseau (Phragmites australis), le jonc ou le carex, développent des systèmes racinaires très denses et profonds. Cela permet d'assurer un filtrage physique efficace des polluants particulaires présents dans les eaux pluviales.

Les végétaux sélectionnés pour ces dispositifs possèdent également une forte capacité d'absorption de polluants dissous tels que l'azote, le phosphore et même certains métaux lourds (cadmium, zinc ou plomb). Par exemple, le roseau a démontré une grande efficacité dans l'absorption et l'accumulation de métaux lourds, contribuant ainsi à assainir durablement les eaux traitées.

Enfin, côté oxygénation, certaines plantes aquatiques transfèrent naturellement de l'oxygène de leurs feuilles vers leurs racines, alimentant ainsi en oxygène les micro-organismes aérobies présents sous l'eau. On appelle ça l'oxygénation racinaire, un processus important pour garantir une bonne dégradation biologique des polluants en conditions constamment humides ou saturées en eau.

Processus biologiques et physico-chimiques impliqués

Dans la phytoépuration, tu as différents mécanismes qui agissent ensemble. Les racines des plantes servent d'habitat à tout un tas de micro-organismes hyper efficaces : bactéries, champignons et protozoaires. Ces petites bêtes dégradent la matière organique complexe en éléments simples, comme l'ammonium ou les nitrates, directement utilisables par les végétaux. Ce qu'on appelle la minéralisation.

Autour des racines, dans ce qu'on nomme la rhizosphère, tu trouves une zone très active chimiquement et biologiquement. Ici, les plantes libèrent des composés appelés exsudats racinaires, riches en sucres et en acides aminés. Ces exsudats attirent et stimulent les micro-organismes, boostant encore plus leur activité de dépollution.

Tu as aussi des phénomènes d'adsorption et de précipitation chimique. Les polluants, notamment les métaux lourds comme le cuivre ou le zinc présents souvent dans les eaux pluviales urbaines, s'accrochent au substrat (gravillons, sable, argile...) ou réagissent chimiquement et précipitent sous forme solide. Les polluants sont ainsi piégés durablement dans les couches filtrantes, ce qui évite de les retrouver plus bas dans la nappe phréatique.

Les plantes elles-mêmes absorbent directement des polluants comme les nitrates, phosphates et certains métaux lourds. Certaines espèces, comme le roseau (genre Phragmites), sont particulièrement efficaces pour accumuler ces substances dans leurs tissus végétaux. On parle alors de phytoaccumulation.

Enfin, il ne faut pas oublier l'action physique de la végétation : elle freine l'écoulement de l'eau, favorisant la décantation, c'est-à-dire que les particules en suspension, comme les sédiments ou les matières organiques, se déposent au fond des bassins végétalisés au lieu d'être emportées plus loin. Ça veut dire une eau plus claire et moins chargée en polluants à la sortie !

Exemples concrets de sites utilisant la phytoépuration pour traiter les eaux pluviales
Site d'application Technique choisie Résultats obtenus et bénéfices avérés
Écoquartier des Tanneries à Lingolsheim, France Bassins plantés de roseaux et fossés végétalisés Réduction de 70 à 90 % des polluants, amélioration du cadre paysager et biodiversité renforcée
Lycée Kyoto à Poitiers, France Noues paysagères et bassins d'infiltration plantés Épuration efficace des eaux pluviales, limitation du ruissellement urbain et intégration pédagogique
Parc urbain des Chanteraines, Hauts-de-Seine, France Jardins filtrants à macrophytes (roseaux, joncs) Réduction significative des micropolluants, enrichissement écologique et sensibilisation citoyenne
Quartier Vauban à Fribourg-en-Brisgau, Allemagne Systèmes de noues végétalisées et fossés d'infiltration Diminution des volumes rejetés au réseau d'assainissement, amélioration esthétique et forte biodiversité urbaine

Les différents systèmes de phytoépuration adaptés aux eaux pluviales

Les bassins plantés de macrophytes (Roseaux, Joncs...)

Bassins à écoulement vertical

Dans ces systèmes, l'eau arrive directement sur la surface des bassins puis traverse verticalement un substrat constitué généralement de graviers et de sable. Ce filtre vertical permet d'oxygéner efficacement l'eau infiltrée, stimulant du coup l'activité microbienne qui dégrade les polluants organiques présents. Les plantes les plus utilisées ici sont souvent les roseaux (Phragmites australis), hyper résistants et aux racines bien oxygénantes qui jouent un rôle clé côté épuration et vie microbienne. Pour une efficacité optimale, pense à alterner régulièrement les périodes d'inondation et d'assèchement du bassin, ça booste l'oxygénation des bactéries du sol.

Côté résultats concrets, une étude menée en France sur la commune de Honfleur (Calvados) indique un taux de réduction de plus de 90 % de la matière organique et autour de 70 % des composés azotés présents dans les eaux traitées par ce type de bassin vertical. Efficace, mais attention : le substrat doit être vérifié de temps en temps pour éviter son colmatage progressif.

Bassins à écoulement horizontal

Ces systèmes utilisent un lit de graviers ou de substrat planté de végétaux comme les roseaux, avec une circulation lente et horizontale des eaux usées. L’intérêt ? Un temps de résidence assez long, généralement de quelques jours, qui permet aux micro-organismes et aux racines des plantes de dégrader efficacement les polluants. Ils fonctionnent particulièrement bien pour réduire les matières en suspension, les matières organiques et certains métaux lourds. Par contre, pour l'azote et le phosphore, ils sont un peu moins performants comparés aux bassins verticaux, surtout parce qu'ils offrent moins d’oxygène aux bactéries (conditions anaérobies prédominantes).

Pour les bassins à écoulement horizontal, pense à bien maîtriser la profondeur du substrat : classiquement entre 50 et 80 cm max. Trop profond, l'oxygène ne circule plus assez pour les racines, trop superficiel, c'est le risque d’assèchement en période sèche.

Côté pratique, un exemple concret, c'est la commune française de Rochefort (Charente-Maritime), qui a mis en place ce type de bassin planté pour gérer les eaux pluviales de certains quartiers. Résultat : une réduction nette des polluants avant rejet dans le milieu naturel, une biodiversité locale augmentée, et en plus, ça embellit les espaces verts.

Les noues végétalisées

Les noues végétalisées sont des sortes de fossés doux, peu profonds, tapissés de végétaux et conçus pour récupérer temporairement les eaux de pluie. Elles ralentissent l'écoulement de l'eau et favorisent son infiltration douce dans le sol, limitant ainsi les inondations en ville. Ces aménagements peuvent capter jusqu'à 80% des matières polluantes contenues dans les eaux pluviales, notamment huiles et hydrocarbures issus des parkings ou routes environnantes.

On préfère souvent des plantes robustes comme les carex, les joncs, ou encore l'iris jaune, qui résistent bien à l'alternance sécheresse-inondation typique des noues. Ces végétaux participent activement à l'épuration grâce à leurs racines, véritables filtres naturels qui piègent les particules fines et retiennent certains métaux lourds (cuivre, zinc, plomb). Un bon couvert végétal limite aussi l'érosion des berges et améliore la biodiversité locale en offrant refuge et nourriture aux insectes ou petits amphibiens.

L'efficacité écologique des noues dépend de leur design : forme de pente douce pour ralentir l'eau, substrat perméable pour faciliter l'infiltration et sélectionner judicieusement les végétaux selon le climat local. Selon une étude menée en France par le CEREMA, bien conçues, elles peuvent infiltrer jusqu'à 90% des eaux pluviales collectées, limitant fortement les rejets directs dans les égouts ou cours d'eau.

Les noues végétalisées présentent enfin un véritable intérêt esthétique et paysager : elles transforment de simples fossés urbains en espaces verts attractifs et vivants, participant au confort thermique urbain et au bien-être des habitants.

Les mares artificielles

Une mare artificielle, c'est un bassin creusé volontairement, généralement peu profond (entre 40 cm et 1,50 m) et aménagé pour stocker les eaux pluviales en douceur, tout en permettant aux polluants de s'éliminer naturellement. On y retrouve souvent des plantes aquatiques typiques, comme les nénuphars, les iris jaunes ou les massettes. Ces plantes ne sont pas là juste pour faire joli : elles jouent un rôle clé pour absorber les polluants (nitrates, phosphates, métaux lourds) et fournir de l'oxygène à l'eau.

La plupart des mares artificielles sont intégrées à des aménagements urbains ou périurbains, notamment pour gérer les eaux de ruissellement issues de routes et parkings. Elles ont aussi un vrai intérêt écologique, car ce type de bassin favorise la biodiversité locale, attirant libellules, salamandres, grenouilles ou oiseaux aquatiques.

Concrètement, une étude réalisée en Suisse a montré que des mares bien conçues pouvaient retenir jusqu'à 80% des matières en suspension et éliminer jusqu'à 60% à 70% du phosphore. Pas mal, non ?

Pour être vraiment efficaces, ces mares doivent avoir une forme variée avec zones profondes et peu profondes. Ça permet d'obtenir à la fois des espaces d'oxygénation et des zones de décantation des boues. On privilégiera des berges douces en pente progressive, grâce auxquelles les végétaux peuvent facilement s'installer et jouer pleinement leur rôle dans l'épuration des eaux pluviales.

Les toitures végétalisées en gestion des eaux de pluie

Les toitures végétalisées fonctionnent comme des éponges naturelles en captant jusqu'à 50 à 80 % des précipitations annuelles selon leur épaisseur et leur type de substrat utilisé. Ce système limite le ruissellement urbain et réduit les risques d'inondations en ville. Contrairement aux toitures classiques qui rejettent immédiatement l'eau dans les canalisations, les végétaux et le substrat retiennent une partie des précipitations. Ensuite, ils libèrent lentement l'excès non absorbé, étalant ainsi le débit des eaux vers les réseaux de drainage urbains.

Autre aspect intéressant : la toiture végétalisée diminue la charge de polluants dans les eaux pluviales. Les végétaux, surtout des types sedum, graminées et certaines plantes vivaces, ont la capacité de fixer certains métaux lourds comme le plomb, le zinc ou encore le cuivre, présents dans les eaux pluviales urbaines. Les études montrent notamment une réduction significative des concentrations en zinc (jusqu'à 90 % d'abattement dans certains cas).

Enfin, la toiture végétalisée aide à rafraîchir l'air en milieu urbain et réduit l'effet îlot de chaleur grâce à l'évapotranspiration des plantes. Ça signifie moins de climatisation l'été et donc moins d'énergie consommée. C'est une solution deux-en-un : gestion durable de l'eau et amélioration du confort thermique urbain.

Eau et Ressources Hydriques : Gestion des Eaux Pluviales
Urbanisme Durable : Villes Vertes

90 %

Taux moyen d'élimination des hydrocarbures présents dans les eaux pluviales grâce aux systèmes plantés de roseaux

Dates clés

  • 1952

    1952

    Premières recherches scientifiques sur l'utilisation des plantes aquatiques pour l'épuration des eaux menées par Käthe Seidel en Allemagne.

  • 1967

    1967

    Développement des premiers systèmes expérimentaux de phytoépuration utilisant des roseaux (Phragmites australis) à l'institut Max-Planck en Allemagne.

  • 1982

    1982

    Mise en place opérationnelle de bassins de phytoépuration en France pour traiter les eaux usées domestiques, favorisant ensuite la transposition vers la gestion des eaux pluviales.

  • 1990

    1990

    Essor des techniques de gestion écologique des eaux pluviales aux États-Unis et en Europe, avec la popularisation des systèmes végétalisés pour réduire les rejets urbains polluants.

  • 2000

    2000

    Publication par l'Agence Française de la Biodiversité (maintenant Office Français de la Biodiversité) des premières recommandations officielles sur les techniques alternatives de gestion des eaux pluviales, dont la phytoépuration.

  • 2006

    2006

    Entrée en vigueur de la Directive Cadre sur l'Eau en Europe, favorisant le développement et la mise en œuvre de solutions écologiques telles que la phytoépuration pour améliorer la qualité des eaux de surface.

  • 2015

    2015

    Adoption par l'ONU des Objectifs de Développement Durable, soulignant notamment l'importance des infrastructures vertes et des méthodes naturelles d'assainissement comme la phytoépuration.

Mécanismes de traitement des eaux pluviales par phytoépuration

Filtration et décantation des matières en suspension

Dans les systèmes de phytoépuration, les plantes ne bossent pas toutes seules : le substrat joue un rôle clé pour coincer et retenir les particules en suspension. Un substrat granulaire, comme du gravier ou du sable grossier, est génial parce qu'il permet une filtration mécanique efficace des particules fines et des matières organiques transportées par les eaux pluviales. Les racines des plantes participent activement au processus en ralentissant l'écoulement de l'eau, ce qui favorise la décantation et permet que les particules lourdes tombent au fond. Suivant le design du système, l'eau ralentit dans des zones peu profondes ou à végétation dense, ce qui améliore encore plus la décantation des polluants solides. C'est d'ailleurs dans les centimètres supérieurs d'un substrat planté qu'on observe généralement la plus forte accumulation de boues et sédiments — et c'est pourquoi il faut en prévoir régulièrement l'entretien. Un bassin bien conçu peut éliminer jusqu'à 80 % à 90 % des matières en suspension, ça montre bien à quel point cette première étape de filtration et de décantation est super importante pour la qualité finale de l'eau traitée.

Absorption des polluants par les végétaux

Les végétaux utilisés en phytoépuration absorbent directement les polluants grâce à leurs racines. Par exemple, les roseaux et les joncs captent activement les métaux lourds (cuivre, plomb, zinc) présents dans les eaux pluviales. Ces substances toxiques sont ensuite stockées au sein des tissus végétaux, surtout les racines : on appelle ça la phytoaccumulation. Certaines plantes comme le roseau commun (Phragmites australis) vont même plus loin : elles arrivent à séquestrer des polluants organiques persistants, comme certains hydrocarbures. Ce processus est une vraie aubaine parce que ces composés chimiques sont difficiles à éliminer autrement. Les végétaux jouent donc un rôle de véritable réservoir, limitant la dispersion des polluants dans les sols et nappes phréatiques. Mais attention, cette absorption a ses limites. Quand les plantes arrivent à saturation, il faudra régulièrement les récolter puis les traiter adéquatement comme déchets spéciaux pour éviter toute contamination secondaire.

Dégradation biologique par la microfaune et microflore

La phytoépuration repose en grande partie sur l'action efficace d'une armée invisible : la microfaune et la microflore. Ces micro-organismes (bactéries, champignons, protozoaires) se nourrissent littéralement des polluants contenus dans les eaux pluviales, transformant des molécules complexes et nocives en substances plus simples et souvent moins toxiques. Les bactéries aérobies, par exemple, adorent l'oxygène et utilisent la matière organique dissoute comme nourriture, libérant au passage du CO₂ et de l'eau. À l'inverse, les bactéries anaérobies travaillent sans oxygène, dégradant certains composés récalcitrants en méthane et en CO₂. Les champignons, eux, s'attaquent à des polluants particulièrement résistants, comme certains hydrocarbures ou les pesticides, en les décomposant grâce à leurs enzymes spécifiques.

Ces microorganismes ne travaillent pas seuls : ils forment de véritables biofilms sur les racines et les tiges submergées des plantes, créant ainsi une "station d'épuration miniature" hyper efficace pour le traitement biologique. Et la diversité est clé : plus le système contient une variété importante de ces micro-organismes, plus le spectre des polluants traités est large. En pratique, cette dégradation biologique réussit à éliminer jusqu'à 90 % de la matière organique biodégradable présente dans les eaux pluviales, et assure aussi la diminution significative des composés azotés et phosphorés. Ce sont ces phénomènes précis qui font de la phytoépuration une solution écologique et performante.

Rôle d'épuration des racines des plantes

Les racines jouent un rôle important dans la phytoépuration, et ça ne se limite pas juste à aspirer un peu d'eau ! En fait, elles créent un milieu idéal appelé rhizosphère, une zone riche en oxygène grâce à leur activité biologique. Cette oxygénation stimule une communauté vivante de micro-organismes bénéfiques : bactéries, champignons, micro-algues. Ce joli petit monde transforme et dégrade les polluants contenus dans les eaux pluviales.

Certaines racines, comme celles des roseaux (Phragmites australis), libèrent même des substances spécifiques, les exsudats racinaires. Ceux-ci servent directement de nourriture aux bactéries et boostent leur activité biologique pour mieux traiter l'eau. Grâce à ces mécanismes, les racines peuvent immobiliser efficacement des métaux lourds comme le cuivre, le zinc ou même le plomb. Elles retiennent ces métaux, les empêchant de repartir vers les nappes souterraines ou les cours d'eau.

En plus, les racines filtrent physiquement les particules solides en suspension dans l'eau. Elles bloquent ainsi boues, particules fines et matières organiques sur leur surface, tout en ralentissant le débit de l'eau. Ce ralentissement favorise la décantation naturelle des impuretés. Résultat : une eau clarifiée et beaucoup plus propre en sortie.

Donc, même si on ne les voit pas, sous terre, ce sont surtout les racines qui font tout le boulot !

Le saviez-vous ?

La phytoépuration, par rapport aux stations d'épuration classiques, offre un bilan carbone beaucoup plus intéressant : sa mise en œuvre génère moins d'énergie grise, nécessite peu voire aucune énergie électrique, et réduit les émissions associées à la gestion des eaux.

Certaines plantes sélectionnées pour la phytoépuration, comme l'Iris pseudacorus (Iris des marais), possèdent non seulement une capacité remarquable à absorber les polluants, mais peuvent également être utilisées en phytoremédiation afin de dépolluer des sols contaminés ?

Selon des études menées par l'Agence de l'eau, les systèmes de phytoépuration permettent d'éliminer jusqu'à 90 % des matières en suspension présentes dans les eaux pluviales urbaines, réduisant ainsi fortement la turbidité et l'envasement des milieux aquatiques récepteurs.

En plus de leur rôle épurateur, les noues végétalisées peuvent également avoir une fonction écologique importante en créant un habitat favorable à la biodiversité, accueillant insectes pollinisateurs, amphibiens, oiseaux et petits mammifères ?

Types de végétaux utilisés en phytoépuration des eaux pluviales

Plantes aquatiques et semi-aquatiques

Les végétaux aquatiques et semi-aquatiques sont les véritables stars de la phytoépuration. Parmi eux, les roseaux communs (Phragmites australis) et les joncs (Juncus spp.) sont particulièrement populaires. Pourquoi eux ? Parce que leurs racines sont très développées et profondes, idéales pour fixer le substrat, oxygéner les zones aquatiques et fournir un habitat confortable aux microorganismes épurateurs.

Tu as aussi la massette (Typha angustifolia), championne de l'absorption des nutriments en excès comme l'azote et le phosphore, responsables d'une grande partie de la pollution des eaux. Elle tolère sans souci les fluctuations du niveau d'eau et les périodes d'inondation ou d'assèchement temporaire.

Moins connues mais très efficaces, les iris des marais (Iris pseudacorus) apportent en prime un bel effet esthétique. Leurs racines aident à piéger les métaux lourds et à réduire la charge en matières organiques des eaux pluviales.

Certaines plantes flottantes comme la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes) sont hyper efficaces pour diminuer la concentration de polluants divers. Par contre, prudence : elles peuvent vite devenir envahissantes si leur croissance n'est pas contrôlée. Attention donc à bien adapter le choix des espèces selon le climat local, les contraintes du terrain et la réglementation en vigueur.

Bref, le choix des bonnes espèces aquatiques et semi-aquatiques est important si tu veux une phytoépuration au top, à la fois efficace, durable, et sympa à l'œil !

Plantes émergentes et flottantes

Les plantes émergentes sont celles dont les racines sont immergées dans l'eau mais dont les tiges et les feuilles poussent au-dessus de la surface. Parmi les plus efficaces pour traiter les eaux pluviales, on trouve le roseau commun (Phragmites australis), idéal pour capter les métaux lourds grâce à son réseau racinaire dense. La massette à larges feuilles (Typha latifolia) constitue aussi un excellent choix, particulièrement douée pour absorber l'azote et le phosphore des eaux stagnantes ou peu oxygénées. Ces plantes créent des zones riches en oxygène autour de leurs racines, favorisant le développement des microorganismes épurateurs.

De leur côté, les plantes flottantes poussent directement à la surface de l'eau. Elles n'ont pas besoin de substrat, puisque leurs racines plongent librement dans l'eau. Les espèces comme la jacinthe d'eau (Eichhornia crassipes) ou la laitue d'eau (Pistia stratiotes) affichent une forte capacité d'absorption des polluants tels que le plomb et les hydrocarbures. Attention toutefois à leur développement rapide qui requiert une gestion régulière pour éviter l'envahissement complet du plan d'eau.

Associer ces deux types de végétaux dans un même système de phytoépuration permet une complémentarité intéressante. Les plantes émergentes stabilisent les berges et stimulent efficacement la dégradation des polluants dans le sol, tandis que les végétaux flottants limitent la luminosité, réduisant ainsi les proliférations d'algues indésirables et améliorant la clarté de l'eau.

Critères de choix selon les contextes locaux

Pour choisir les végétaux adaptés à une phytoépuration des eaux pluviales, il faut vraiment bien observer ton terrain et ton climat. Par exemple, dans des climats méditerranéens avec sécheresse estivale marquée, opte plutôt pour des espèces résistantes comme les joncs (Juncus sp.) ou les carex (Carex pendula). Si ton installation se fait en climat froid, privilégie des plantes rustiques qui supportent facilement le gel comme le roseau commun (Phragmites australis), efficace même en hiver.

Ton type de sol, ça compte aussi beaucoup. Sur un terrain sableux ou drainant, choisis plutôt des végétaux adaptés à ce genre de milieu comme le scirpe des lacs (Schoenoplectus lacustris). À l'inverse, si ton sol est lourd et argileux, privilégie des plantes qui tolèrent une stagnation prolongée, par exemple les iris des marais (Iris pseudacorus) ou la massette (Typha latifolia).

Tiens compte aussi des espèces locales : intégrer des végétaux indigènes est toujours préférable. Ils s'adaptent facilement, demandent moins d'entretien, et préservent l'écosystème local en soutenant la biodiversité locale (insectes, oiseaux, amphibiens...).

Enfin, selon ton espace disponible, il faudra adapter ton choix. Si tu disposes d'une petite surface urbaine, des plantes compactes comme le plantain d'eau (Alisma plantago-aquatica) feront parfaitement l’affaire. À l'inverse, des végétaux à fort développement comme les roseaux communs nécessitent plus d'espace pour s'épanouir sans gêner tes installations.

40 à 60 %

Réduction typique de la concentration en phosphore total grâce aux bassins plantés de macrophytes

70 %

Part approximative d'eau de pluie retenue par une toiture végétalisée extensive, limitant ainsi le ruissellement urbain

75 à 95 %

Réduction moyenne des matières en suspension par les noues végétalisées pour la gestion des eaux pluviales urbaines

60 à 90 %

Plage d'efficacité typique d'élimination des métaux lourds dans les systèmes de phytoépuration des eaux pluviales

80 %

Taux moyen d'abattement de la matière organique (DBO5) par des filtres plantés de roseaux (bassins à écoulement vertical)

Exemples concrets d'installations de phytoépuration des eaux pluviales
Localisation Type d'installation Résultats constatés
Écoquartier des Tanneries, Lingolsheim (France) Bassins de filtration par roseaux et plantes aquatiques Réduction de 60 à 80 % des polluants issus du ruissellement urbain (métaux lourds, hydrocarbures)
Parc urbain de Billancourt (Boulogne-Billancourt, France) Fossés végétalisés et jardins humides aménagés en espaces verts urbains Diminution significative du ruissellement, amélioration de la qualité de l'eau rejetée dans la Seine, augmentation de la biodiversité locale
Station autoroutière de Münchberg (Allemagne) Système de noues végétalisées combinées à un filtre à substrat minéral végétalisé Élimination efficace des substances polluantes (>85 % hydrocarbures et métaux), intégration paysagère réussie
Campus Universitaire de Dijon (France) Bassins plantés de macrophytes pour traitement des eaux pluviales Réduction annuelle d'environ 90 % des matières en suspension et de 70 à 80 % des métaux lourds avant infiltration naturelle

Efficacité du traitement par phytoépuration

Taux d'abattement des polluants (matière organique, métaux lourds, azote, phosphore)

La phytoépuration peut abattre jusqu'à 90% de la matière organique selon le type de système choisi. Avec des bassins plantés de roseaux, on atteint souvent des taux élevés d'élimination des matières en suspension (80 à 95 %) et de la DBO5 (demande biologique en oxygène) autour de 85 à 95 %.

Pour les métaux lourds comme le plomb, le zinc ou le cuivre, les plantes aquatiques et semi-aquatiques montrent aussi de très bonnes performances. Par exemple, le roseau commun (Phragmites australis) peut atteindre des taux d'élimination allant jusqu'à 60 à 80% pour le zinc et 50 à 75% pour le cuivre, simplement en captant ces métaux dans leur biomasse végétale et en les fixant dans le substrat racinaire.

L'azote total, présent sous forme de nitrates ou d'ammoniac, est traité efficacement grâce aux micro-organismes vivant autour des racines des plantes (la fameuse zone racinaire appelée rhizosphère). Les bassins à écoulement vertical sont particulièrement efficaces sur ce point, en permettant des taux d'élimination pouvant atteindre 40 à 70%. Certaines noues végétalisées poussent l'efficacité jusqu'à 80% en conditions optimales.

Pour le phosphore, les résultats sont un peu plus variables. Sa fixation dépend surtout du type de substrat utilisé dans le système (gravier, sable ou terre spécifique). Les systèmes utilisant des substrats riches en fer ou en aluminium permettent des éliminations jusqu'à 50 à 70%. Les végétaux jouent un rôle complémentaire en absorbant une partie du phosphore directement via leur système racinaire.

Attention quand même : ces taux d'abattement varient fortement selon la conception du système, son entretien, le climat, la saison et les types de polluants présents au départ.

Foire aux questions (FAQ)

Les plantes les plus couramment utilisées pour la phytoépuration sont des espèces aquatiques ou semi-aquatiques telles que les roseaux, joncs, carex ou iris des marais. Le choix dépend du climat local, du type de sols et du régime hydrique. Il est recommandé d'opter pour des espèces locales ou régionales adaptées à votre environnement.

Bien que leur activité biologique diminue lors des températures très basses, les systèmes de phytoépuration restent efficaces en hiver. Les racines des plantes continuent à jouer leur rôle d'épuration, même durant les périodes de gel. De plus, certains végétaux sont sélectionnés spécifiquement pour leur tolérance aux conditions hivernales rigoureuses.

Si le système est bien conçu et entretenu régulièrement, les nuisances (odeurs ou insectes) sont extrêmement faibles ou inexistantes. Une bonne conception (par exemple, gestion adéquate du niveau d'eau, choix des plantes adaptées) permet d'éviter la stagnation excessive des eaux et la prolifération de moustiques.

Tout à fait. La phytoépuration est couramment utilisée pour le traitement individuel ou collectif des eaux usées domestiques. Elle permet de traiter efficacement la matière organique, les nutriments et certains polluants chimiques, tout en intégrant une dimension paysagère et écologique attractive pour les particuliers et collectivités.

Les coûts d'entretien d'un système de phytoépuration restent très modérés comparés aux installations classiques d'assainissement. Ils concernent essentiellement l'entretien ponctuel des végétaux (taille, gestion des espèces invasives) et le curage ou nettoyage périodique des bassins ou des noues. Ils s'établissent généralement entre 1 à 2 euros par mètre carré par an.

La durée de mise en place dépend du type de système choisi et de sa taille. Généralement, un projet de petite ou moyenne envergure peut être réalisé en quelques semaines à plusieurs mois (incluant étude préalable, travaux d'aménagement et mise en végétation). Les plus grands systèmes peuvent nécessiter jusqu'à un an ou davantage.

Oui, la phytoépuration est particulièrement adaptée aux milieux urbains, car elle permet de gérer efficacement les eaux pluviales tout en créant des espaces verts favorables à la biodiversité. Cependant, son efficacité dépendra de l'espace disponible, du choix des espèces végétales adaptées et du type d'aménagement envisagé.

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