Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
Écologie des toitures
végétalisées en îdF
Premiers résultats d’une étude sur 3 ans

              Marc BARRA, Lucien CLAIVAZ, Lucile DEWULF, Hemminki
              JOHAN, Gilles LECUIR, Audrey MURATET, Maxime ZUCCA

      Yves BERTHEAU,              Pierre-Alain MARON,
      Laurent PALKA               Lionel RANJARD

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
Pourquoi cette étude ?
Quelle biodiversité trouve t’on sur les toitures végétalisées ?

Est-ce comparable à ce qu’on trouve au sol ?

Quelles différences entre les toitures ?

La typologie « extensif, semi-intensif, intensif » est elle fondée ?

Quel lien entre épaisseur de substrat, gestion, hauteur, âge et biodiversité ?

          Donne suite aux thèses de Frédéric Madre (publiée en 2014) et Yann Dusza (2016)

             Syrphe porte plume, toiture du bâtiment GTM   Agrion à larges pattes, toiture du bâtiment de Goodplanet
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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
31 toitures étudiées

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
9 toitures dites « extensives » - hauteur de substrat entre 4 et 15 cm

Crèche A. Theuriet - Paris 15è © Marc Barra

Ecole Fontanes – Courbevoie © Audrey Muratet   Parc des expositions – Villepinte © Audrey Muratet

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
11 toitures dites « semi-intensives » - hauteur de substrat entre 15 et 30 cm

Ecole O. de Serres, Paris 15è © Marc Barra

Cité de la mode, Paris 13è © Maxime Zucca    Ecole Rosalind Franklin, Ivry-sur-Seine © Hemminki Johan

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
6 toitures dites « intensives » - hauteur de substrat supérieure à 30 cm

Bâtiment Mozinor, Montreuil © Audrey
Muratet

Cinéma Robespierre, Vitry © Maxime Zucca   Ecole de la Biodiversité, Boulogne-Billancourt © Myr Muratet

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
QUELS INVERTÉBRÉS TROUVE T’ON SUR LES TOITURES ?

  303 espèces d’invertébrés observées dont :
  244 insectes // 47 araignées // 16 mollusques // 6 cloportes // 4 mille-pattes

Ecole Fontanes – Courbevoie © Audrey Muratet                    Ecole des Boutours – Rosny-sous-Bois
                                                                © Maxime Zucca
                                                                                               7
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ARTHROPODES : Détail des insectes

                      4 3 111
                  7

                                          Hémiptères
             27
                                          Hyménoptères
                                     83
                                          Coléoptères

                                          Diptères

                                          Orthoptères
        44
                                          Lépidoptères

                                          Odonates

                                          Dermaptères

                                57        Dictyoptères

                                          Neuroptères

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Écologie des toitures végétalisées en îdF - Premiers résultats d'une étude sur 3 ans - Urbanisme, bâti & Biodiversité
ARTHROPODES : Espèces très représentées

    Nysius graminicola : sur 16 toitures   Nysius immunis : sur 10 toitures
    © Hemminki Johan                       © insectes.org

    Milieux secs de type méditerranéens    Milieux xérophiles littoraux

    Porcellio scaber : sur 11 toitures     Armadillidium nasatum : sur 9 toitures   9
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ARTHROPODES : Espèces très représentées                             Espèces très généralistes

Lasioglossum morio : petite abeille             Lasius niger : fourmi présente sur 12
présente sur 13 toitures                        toitures

 Xysticus sp : genre trouvé sur 20 toitures (X       Mangora acalypha : trouvée sur 12 toitures
                                                                                                10

 kochii est la seule identifiée)       Espèces généralistes mais affectionnant les milieux ensoleillés
Arthropodes : Nombreuses espèces des endroits secs et sablonneux

         Nabis sp. // Wikicommons                  Trapezonotus sp. // Galerie des insectes

   Microlestes minutulus // Galerie des insectes     Runcinia grammica // Wikicommons
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Arthropodes : Les Orthoptères

    On retrouve des orthoptères sur 13 toitures (4 criquets, 3 sauterelles)
    -Criquets sont des modèles intéressants en TVB
    - Chortippus biguttulus et Chortippus brunneus présents chacun sur 7
    toitures
    -Pseudochortippus parallelus, l’un des criquets les plus courants de la
    région, est absent

        Chortippus biguttulatus              Phaneroptera sp : la sauterelle la plus
                                             fréquente, présente sur 4 toitures
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Arthropodes : quelques raretés

   Myrmica vandeli, toiture de   Passaloecus pictus, Hotel   Tapinoma nigerrimum, Hotel
   WWF, bois de Boulogne         Pulmann, Paris 15è          Pulmann, Paris 15è

  Espèce toujours très rare,
  potentiellement nouvelle
  pour l’IDF

                                                                                          13
Autres invertébrés : les escargots (16 espèces, 22 toitures)

                                                                        Espèce des milieux secs ou sableux,
   Candidula intersecta, Helicette carenée © M. Zucca
                                                                        thermophiles

                          une nouvelle espèce francilienne !
                          Xerotricha conspurcata, Helicette veloutée
                          © M. Zucca
                          Identification : Xavier Cucherat

                                                                       Toiture Pulmann © M. Zucca      14
FLORE
    195 espèces observées au total dont 71% sont spontanées
    17 espèces en moyenne par toiture
    vs 16 pour florilèges – prairies urbaines  Diversité similaire à une prairie urbaine
    vs 7 (tous habitats confondus) pour Vigie-flore

Parc des expositions © A.Muratet   Cité de la Mode © A.Muratet   Boulevard de Charonne © Lucile Dewulf

            268 espèces observées au total sur l’ensemble de la toiture dont 70% spontanées              15
PLANTES : Espèces observées dans plus de 100 quadrats

     Sedum album   © A.Muratet           Sedum hispanicum       © A.Muratet

     Sedum kamtschaticum © A.Muratet   Vulpia myuros   © A.Muratet            16
Un assemblage original de plantes de pelouses sableuses sèches
Ornithopus compressus,
nouveauté pour l’Île-de-France //
Méditerranéo atlantique // Pelouses
sableuses acides (Rue du Faubourg du
Temple/Paris habitat)

Pilosella piloselloides subsp. bauhinii
2 stations en Île-de-France // Continentale
(Nord Est) // Mésoxérophile // Friches
pionnières (Cité de la mode)

Anisantha madritensis
16 stations en Île-de-France //Méditerranéo   A.Muratet    A.Muratet      A.Muratet
atlantique // Xérothermophile // sols
sableux (trouvée sur 3 toitures extensives)

Galium parisiense
43 stations en Île-de-France //milieux secs
et chauds, pelouses sableuses et sablo
calcaires (Cité de la mode)

Geranium lucidum
48 stations en Île-de-France //
Subméditerranéenne //Demi-ombre,
stations chaudes (Ecole Eider, Paris 19)      G.Arnal     A.Muratet     A.Muratet
Euphorbia maculata
79 stations en Île-de-France // Nord
américaine, mésoxérophile, thermophile
(Deux toitures)

                                                                                    17
EXPLORATION DES DONNEES – Diversité en espèces

                       Richesse Invertébrés   Richesse Plantes
            GOOPL                     40                  25
           GTMBA                   35                               38
           CHAVIN                  34                         27                                        50
                                                                                                                 Relation entre richesse en
MOZIN_SANS_GESTION               30                   21                                                         plantes et en invertébrés
            FRANK              26                    19
                                                                                                        40

                                                                                  Richesse en plantes
             CIROB             25                   17
             OLSER            24                               30
          FAUTEM              24                                    40                                  30
       ECOBIO_BOIS            24                 11
           MECHO            19                     16                                                   20
              WWF          17                   10
           AMROU          16                      13                                                    10
     ECOBIO_PRAIRIE       15                       15
           RUWAT         14                    7                                                        0
            CIMOD        14                          20                                                      0         20           40        60
             EIDER      12                       11
            PULMA       11                          17
                                                                                                                   Richesse en arthropodes
             PAREX      11                    5
            LUAUB       11                    6
             ALBAR     10                                                53
          BOUTOU      8                                  21
          BOUHOP      8                       6                           Bonne corrélation mais quelques divergences
           PROMA      7                           12
          BOUCHA 7                                       23               révélatrices de réponses différentes selon le
             SIBUE 6                                15                    système…
            ROROL 6                            8
            FONTA 6                            8                           importance de suivre plusieurs groupes
           MUENT 5
              PERIS 4
                                              6                           taxonomiques
                                                9
          ANTHEU 3                            7                                                                                          18
Caractéristiques des toitures affectant la biodiversité
       Effet négatif de la surface sur les plantes indépendant de l’âge et du type de système de
      végétalisation !
      Pas d’effet significatif sur les invertébrés

                                                                                                 plantes

                                                     2
                                                     0
                                           Résidus
                                                     -2

École Des Boutours, Rosny-Sous-Bois (93)
                                                     -4

                                                          4.5   5.0   5.5       6.0        6.5     7.0     7.5

                                                                            Log(Surface)                         19
Caractéristiques des toitures affectant la biodiversité
  Effet négatif de la surface sur les plantes indépendant de l’âge et du type de système de
 végétalisation - Pas d’effet significatif sur les invertébrés

Ecole Olivier de Serres, Paris © M. Barra     Cité de la mode et du Design © M.Zucca

       75 m² / richesse plantes = 30                   1690 m² / richesse plantes = 20
                                                                                          20
Caractéristiques des toitures affectant la biodiversité
 Effet positif de l’âge sur la biodiversité indépendant de la surface et du type de système de
végétalisation

                                 plantes                                 invertébrés
                                                             3
              2

                                                             2
              1
                                                             1
    résidus

              0
                                                             0

              -1
                                                             -1

              -2                                             -2

                   2008   2010        2012     2014   2016        2008   2010       2012     2014   2016
                                  Année de création                             Année de création

                                                                                                           21
Caractéristiques des toitures affectant la biodiversité
  Effet négatif du système extensif sur la richesse en espèces indépendant de la surface et de
 l’âge

              3
                                                                   3
              2
                                                                   2
              1
Résidus div                                          Résidus div   1
invertébrés   0
                                                     plantes
                                                                   0
              -1
                                                                   -1
              -2
                                                                   -2
                    Extensif   Semi-      Intensif
                               intensif                                 Extensif   Semi-      Intensif
                                                                                   intensif

                                   TYPE de SYSTÈME de VEGETALISATION

                                                                                                         22
Fonctionnement des écosystèmes : interactions plantes - pollinisateurs

Suivi photographique des insectes pollinisateurs
102 sessions de 20 min analysées, 99 taxons floricoles
observés.

6 espèces en moyenne par session sur les toitures
vs 8 pour les autres espaces verts urbains

                                   8,4              7,9
                    7,5

      4,0

    Extensif    SemIntensif      Intensif   autres espaces
                                                 verts

                  Toitures
                                                                         23
Caractéristiques des sols et substrats des toitures

                                                      24
Mycorhyzes à l’interface sols / plantes

               Yves BERTHEAU,
               Laurent PALKA
                                          25
0
                                                                                 100

                                                                                  20
                                                                                  40
                                                                                  60
                                                                                  80
                                                                             EIDER
                                                                             OLSER
                                                                            ROROL
                                                                             CIROB
                                                                           ECOBIO…
                                                                           ECOBIO…
                                                                            FONTA
                                                                           CIMOD
                                                                            LUAUB
                                                                            PAREX
                                                                              PERIS
                                                   Nickel total (mg/kg)     ALBAR
                                                                          ANTHEU
                                                                                       Nickel (Ni)

                                                                           PROMA
                                                                          FAUTEM
                                                                          BOUCHA
                                                                           SIBUET
                                                   Valeur seuil

                                                                           MUENT

                                   0
                                 200
                                 300
                                 400
                                 500
                                 600

                                 100
                                                                            GOOPL
                             EIDER                                          WWFF
                             OLSER                                         MECHO
                            ROROL                                           MOZIN
                             CIROB
                           ECOBIO…
                           ECOBIO…
                            FONTA
                           CIMOD
                            LUAUB
                            PAREX
     Zinc total (mg/kg)

                              PERIS
                            ALBAR
                                                                                                     Éléments Traces Métalliques mesurés sur 20 toitures

                                       Zinc (Zn)

                          ANTHEU
                           PROMA
                          FAUTEM
                          BOUCHA
     Valeur seuil

                           SIBUET
                           MUENT
                            GOOPL
26

                            WWFF
                           MECHO
                            MOZIN
0
                                                                                                100
                                                                                                            200
                                                                                                      150

                                                                                           50
                                                                                  EIDER
                                                                                  OLSER
                                                                                 ROROL
                                                                                  CIROB
                                                                                ECOBIO…
                                                                                ECOBIO…
                                                                                 FONTA
                                                                                CIMOD
                                                                                 LUAUB
                                                                                 PAREX
                                                                                   PERIS

                                                         Plomb total (mg/kg)
                                                                                 ALBAR
                                                                               ANTHEU
                                                                                PROMA
                                                                                                                  Plomb (Pb)

                                                                               FAUTEM
                                                                               BOUCHA
                                                                                SIBUET
                                                                                MUENT
                                                         Valeur seuil

                                                                                 GOOPL
                                    0,4
                                    0,6
                                    0,8
                                    1,2

                                    0,2
                                      0
                                      1

                                                                                 WWFF
                                EIDER                                           MECHO
                                OLSER                                            MOZIN
                                                                                      0

                               ROROL
                                                                                      40
                                                                                      60
                                                                                      80

                                                                                      20
                                                                                      100
                                                                                      120

                                CIROB
                              ECOBIO…
                              ECOBIO…
                               FONTA
                              CIMOD
                               LUAUB
                               PAREX
                                 PERIS
     Mercure total (mg/kg)

                               ALBAR
                                                                                                                               Éléments Traces Métalliques mesurés sur 20 toitures

                             ANTHEU
                              PROMA
                                          Mercure (Hg)

                             FAUTEM
                             BOUCHA
                              SIBUET
     Valeur seuil

                              MUENT
                               GOOPL
27

                               WWFF
                              MECHO
                               MOZIN
ADN ENVIRONNEMENTAL : résultats préliminaires
                               Biomasse
                               moléculaire
                               microbienne

                                                                          RMQ
                                                 Toitures                 S

                 Pierre-Alain MARON,
                 Lionel RANJARD

    À compléter en 2018 (sous réserve de financements complémentaires)         28
Relevé des pratiques et information propres à chaque
         toiture

Type d'entretien                         Système d'irrigation

•   Aucun entretien                      •     Aucun
•   Fauche broyée (Tonte)                •     Goutte à goutte
•   Fauche coupée (ex. Rotofil)          •     Système de bacs type hydropack /
•   Arrachage ponctuel de ligneux              nappes polypropylène
                                         •     Récupération eau de pluie
                                         •     1 sortie d'eau pour branchement
Fréquence d'irrigation                         tuyau éventuel
                                         •     Aspersion
•   Aucune irrigation                    Éléments du système (à cocher, en apportant
•   Tous les jours                       des précisions)
•   Arrosage fréquent (1 fois par
    semaine à 1 fois / mois)             •     Membrane EPDM
•   Arrosage peu fréquent (moins d'une   •     Pare-vapeur
    fois / mois)                         •     Couche d’isolant
•   Arrosage d'appoint rare              •     Anti-racines
    (uniquement canicule éventuelle)     •     Couche drainante
                                         •     Couche filtrante (ex. nappes)

                                                                                       29
En 2018 : Inventaires des mousses par le CBNBP

                                                 30
En 2018 : Inventaires des collemboles

           Céline HOUSSIN et
           Louis DEHARVENG

           Sophie JOIMEL-
           BOULANGER

                                        31   31
Évapotranspiration et Rafraichissement

                                         32
Paris Habitat, 13e
                                   ©Marc Barra

                     Flore : 53 espèces
                     Invertébrés : 10 espèces
                     Pas de gestion / pas d’irrigation

                                                    33
Ecole Rosalind Franklin
GTM Bâtiment

                          34
Ecole du Val Caron

                     35
Merci pour votre attention

                             36
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