A propos de la végétalisation de la toiture-terrasse de l'école primaire "Aimé Césaire" à Nantes – Ph. Férard - Ville de Nantes SEVE-Botanique

Greening the roof of the Aimé Césaire Primary School in Nantes

Abstract

In 2012 an extraordinary school building, conceived as a garden home for a school, was built at the heart of green district known as ‘Duke’s Meadow’ on Nantes Island (l’Île de Nantes). The structure has been covered by a grass roof 2700 m², which sets out to :

➢ restore ecological landscapes, like the Atlantic sand dunes and the armorican moors : these reconstituted areas in front of the school pretty much take care of themselves;

➢ using of a diverse, attractive mix of local plant species, which are of medium-size (<2m), and are resilient in extreme ecological conditions (aridity, poor soils);

➢ require minimal maintenance.

Many organisations, landscape architects and designers (like Phytolab) have contributed to this project.Nantes’ Environment and Green Space team (through the Botanic Garden) and the agency ‘Plante & Cité’ from Angers have delivered the scientific and technical aspect to the project. Firstly, this study covered the main technical aspects of the installation of the substrate and plantings, which would evoke the dunes and moorlands. Secondly, for future maintenance, certain evolutionary details of the native flora and plants were highlighted, to enable a sustainable management plan.To reconstitute the natural habitats, mineral substrates (quarry sand + little stones+ clay) were used, for the heathland, some natural heath substrate was added and for the dune landscape, grit from the Loire was used, with sea sand on the surface.To green the roof, Nantes Botanic Garden and landscape design studio, Phytolab, proposed a list of about 200 species, based on their own observations from dunes and moorlands.Plugs of wild, cultivated plants were planted and wild, collected seeds were sown towards at the end of 2012.Thanks to good weather in 2014, the most of the plants and seedlings have developed really well, giving a good covering of the roof.Subsequently, several very hot and dry summers caused most of the spiny shrubs and erica-calluna to die, due to the poor, dry soil. This has produced good conditions for herbaceous vegetation, i.e. both sown native seeds & by spontaneous weeds. In five years, the original moorland landscape has developed into a complex mix of wastelands, meadows and short vegetation. In different spots, we can see the first stages of colonisation by the dry heath, with a lot of heather seedlings and moss. In the same area, we now come across an increasing number of green-winged orchids, large carpets of common milkworts, yellow rattles, common centauries.We hope that the lessons learned from this greening experiment, which has been broadly successful, will provide helpful guidance for future greening in hostile conditions.

mots-clés : toiture terrasse, végétalisation, lande, substrats inertes, plantations, semis, spontanées, contraintes écologiques, évolution.

Introduction

Depuis 2012, à la pointe occidentale de l'Île de Nantes, au coeur de l'éco-quartier de la Prairie au Duc, se dresse un bâtiment scolaire au concept innovant conçu comme un jardin habité par une école.

Illustration 1 – Localisation de l'école primaire A. Césaire sur l'Île de Nantes (source : https:///www.creativefactory.info)

+L'ensemble du bâtiment est ainsi couronné par une toiture-terrasse végétalisée en relief de 2730m², elle intégre des principes éco-innovants tels que :

➢ la reconstitution de deux milieux écologiques typiques de la région ouest, soit ceux évoquant les dunes atlantiques et les landes armoricaines,

➢ la végétalisation des acrotères sans entraver l'évacuation des eaux de drainage et sans nuire à l'étanchéité de la toiture,

➢ la végétalisation de pentes inclinées jusqu'à plus de 30% tout en limitant le ravinement,➢ la création de milieux devant fonctionner en quasi autonomie,➢ l'implantation de végétaux locaux diversifiés et esthétiques,➢ l'utilisation de végétaux adaptés à des conditions écologiques très contraignantes (aridité,

oligotrophie) et ayant une taille modeste (maxi 2 mètres),➢ l'exigence d'un entretien minimal.

*

De nombreux partenaires ont contribué à l’aboutissement de ce projet : tout d'abord, la maîtrise d'ouvrage a été réalisée par le Service Patrimoine scolaire de la Direction de l'éducation de la ville de Nantes ; quant à la maîtrise d'oeuvre, elle a été confiée à Bruno MADER (architecte mandataire, concepteur du projet – Paris) avec l'appui de l'agence MABIRE-REICH (architectes, pour la réalisation du projet – Nantes) et du bureau d'études Batiserf ingéniérie (Fontaine - Isère) et avec les compétences de Phytolab (paysage et environnement – Nantes). Le Service des Espaces Verts et de l'Environnement de Nantes (dont le Jardin Botanique) et de l'association Plante & Cité (Angers) ont permis un accompagnement scientifique et technique du projet. Enfin, la mise en oeuvre des substrats et de la végétalisation a été effectuée par l’entreprise de paysage ISS.Notons que le Jardin Botanique a participé au projet de végétalisation dès les premières étapes de la conception du projet, notamment dans le choix des types de végétation, des espèces à implanter et de la composition des substrats adaptés aux futurs milieux évoquant les dunes et landes.Par la suite, en appui de l'équipe d'espaces en charge de l'entretien de la "dune et de la lande", le Jardin Botanique a assuré un suivi de l'évolution du tissu végétal.Dans un premier temps, ce présent document rappelera quelques éléments ayant préfiguré la mise en place des végétations évoquant celles des dunes et des landes. Dans un deuxième temps, à titre d'exemple, seront plus particulièrement étudiés les aspects de l'évolution de la végétation et de la flore de la "lande" pour finalement en retirer, si possible, quelques éléments pour la gestion, voire la création de tels habitats biologiquement vivants, tendant vers l'autonomie.

Illustration 2: Toiture végétalisée de l'école primaire A. Césaire - Nantes (source : http://capitale-biodiversite.fr )

1 - Végétalisation de la toiture-terrasse

1.1 Les substrats

1.1.1 Principes de base

Afin de limiter au maximum l'apport de semences exogènes par l'intermédiaire des supports de "culture", dès le départ, pour l'essentiel des matériaux introduits, nous avons opté pour la mise en place de substrats "inertes" auxquels ont été adjoints de petites fractions de substrats provenant de milieux que nous souhaitions reconstituer : sables dunaires pour la future dune et terre de bruyère pour la future lande.Ainsi, ces deux mélanges terreux spécialement élaborés pour chacun des deux milieux ont été répartis selon deux zones bien distinctes sur l’ensemble de la surface de la toiture.

1.1.2 Composition des substrats

Dunes : fond de forme constitué uniquement de sable de l'estuaire de la Loire avec un surfaçage d'environ 10 cm avec du sable provenant du littoral (issu de zones de chantiers). Pour les zones en pente, le sable d'estuaire a été mélangé à de la grave type 0-31,5.Landes : fond de forme d'épaisseur maximale de 25 cm , composé d'un mélange 2/3 grave + 1/3 de matériau inerte allégé ; mélange de surface, 25cm maximum avec 1/2 grave 0-31,5 + 1/4 d'argile stérile + 1/4 de terre de bruyère.Ces deux mélanges spécifiques ont été répartis dans chacun des "habitats type lande et type dune", selon une succession de mouvements de terrain – bosses et creux, dont la configuration a notamment rendu complexe la conception et la mise en œuvre du projet.

Illustration 3 - répartition spatiale de la "dune" et de la "lande" sur la toiture de l'école primaire A. Césaire

1.2 Mise en place de la végétation (Phytolab, 2013) Ainsi, dans un paysage mi-naturel, mi-jardiné, environ 150 espèces ont été implantées sur ces terrasses, en majorité des hémicryptophytes (vivaces dont graminées, bisannuelles), mais également des thérophytes (annuelles), des chaméphytes (ligneux bas) et quelques géophytes (bulbeuses), voire des phanérophytes (ici, des arbrisseaux).

1.2.1 Choix des espèces

La palette végétale proposée par le Jardin Botanique de Nantes à partir de listes des plantes naturellement présentes dans les dunes et les landes, enrichie des expériences acquises par le bureau d'études Phytolab (études et aménagements littoraux) a permis de dresser une liste d'environ 200 espèces.L'aménagement de ces deux types de végétation bien représentées régionalement et leurs mosaïques d'habitats, devraient contribuer à terme à l'enrichissement écologique de ce quartier urbain, notamment par l'arrivée d'insectes, voire de petits vertébrés comme les lézards.Parmi les nombreuses espèces semées ou plantées fin 2012, nous pouvons citer entre autres :

dans la dune => issues de plants cultivés en godets ou conteneurs : Ammophila arenaria (oyat), Leymus

arenarius (chiendent des sables), Koeleria arenaria (koelérie maritime), Crithmum maritimum (criste marine), Matthiola sinuata (giroflée des dunes), Helichrysum stoechas (immortelle des sables), Ephedra distachya (raisin de mer), Geranium sanguineum (géranium sanguin), Cistus salviifolius (ciste à feuilles de sauge), Rosa spinosissima (églantier pimprenelle), Arbutus unedo (arbousier) ...

=> à partir de semences collectées en nature : Euphorbia segetalis subsp. portlandica (euphorbe de Portland), Phleum arenarium (fléole des sables), Silene conica (silène conique), Euphorbia paralias (euphorbe maritime), Poterium sanguisorba (petite pimprenelle), Centaurea aspera (centaurée rude), Glaucium flavum (pavot cornu), Silene otites (silène à oreillettes) ...

dans la lande=> issues de plants cultivés en godets ou conteneurs : Ruscus aculeatus (fragonnette), Ulex

minor (ajonc nain), Potentilla erecta (potentille tormentille), Euphorbia amygdaloides (euphorbe des bois), Erica scoparia (bruyère à balai), Erica cinerea (bruyère cendrée), Calluna vulgaris (callune commune), Viola riviniana (violette de Rivinus), Deschampsia flexuosa (canche flexueuse), Hyacinthoides non-scripta (jacinthe des bois), Molinia caerulea (molinie bleue) ...

=> à partir de semences récoltées en nature : Anacamptis morio (orchis bouffon), Succisa pratensis (succise des prés), Hieracium vulgatum (épervière commune), Silene vulgaris (silène enflé), Polygala vulgaris (polygale commun), Danthonia decumbens (danthonie retombante), Carex binervis (laîche à deux nervures), Luzula campestris (luzule champêtre), Ornithopus perpusillus (pied-d'oiseau délicat), Rhinanthus minor (petit rhinanthe) ...Notons au passage que cinq espèces ont été introduites à la fois sous forme de plants et de semis : Agrostis curtisii (agrostide de Curtis), Asphodelus albus (asphodèle blanc), Calamagrostis epigejos (calamagrostis commun), Digitalis purpurea (digitale pourpre), Teucrium scorodonia (germandrée petit-chêne)...

1.2.2 Modes d'introduction des plantes retenues

Nombre d’espèces ont été mises en place sous forme de jeunes plants issus de culture et d'origine sauvage non connue (34 espèces pour la dune et 41 espèces pour la lande), tandis que d’autres ont été semées directement à partir de graines collectées dans la nature (30 espèces pour la dune et 53 espèces pour la lande).

=> Plantations de la dune : ligneux – 1plant/m² sur la 50% de la superficie ; vivaces, bisannuelles – 4 plants/m²; graminées – 10 plants/m²;

=> Plantations de la lande : ligneux – 1 plant/m² sur 100% de la superficie ; vivaces, bisannuelles – 2 plants/m²; graminées – 2plants/m² ;

=> Les semis ont été effectués sur toute la surface des terrasses, dunes et landes.

Faisant suite à ces travaux d'implantation des végétaux réalisés par une entreprise privée, le Jardin Botanique de Nantes a été amené à étudier l'évolution de la végétation des terrasses afin de faire la lumière sur le devenir des différents habitats aménagés ainsi que sur la disparition, l'extension, l'apparition des espèces végétales implantées. Pour ce faire, nous prendrons le cas de l'évolution de la lande.

Illustration 4 - aspect des plantations dans la "lande" le 3 mars 2013

2 – Analyse de l'évolution de la lande

2.1 Evolution du couvert végétal

La végétalisation a été réalisée en 2012, octobre pour les plantations et décembre pour les semis, le taux de recouvrement par les plantes fin 2012 s'élevait alors à environ 25%. Des conditions météorologiques assez favorables, avec un mois de décembre 2012 particulièrement humide (P = 180mm) suivi d'un printemps et d'un été relativement secs fort heureusement prolongés par un long épisode pluvieux automnal et hivernal, ont permis d'obtenir un taux de reprise très convenable estimé à plus de 90%, à l'issue d'un an de plantation. De même, suite au semis 2012, les nombreuses germinations apparues entre les touffes déjà présentes se sont concrétisées, dès le printemps 2014, par l'obtention d'un recouvrement global de la végétation de la lande dépassant 50%.Cette couverture végétale convenable ainsi constatée résulte du bon développement des plants et des semis; notons également la présence d'espèces adventices arrivées en ces lieux par la voie des airs ou clandestinement par le biais des substrats de culture contenus dans les godets ou conteneurs des végétaux plantés issus de culture, voire par les substrats (grave, terre de bruyère, argile).Par la suite, entre 2014 et 2018, à leur tour, nombre d'espèces (plantées ou semées) ont produit des semences qui ont alimenté la banque de "graines" du sol de la lande.Cependant, ces dernières années, les périodes estivales particulièrement chaudes et sèches (2015,16, 17 et 18) sont devenues récurentes, par conséquent la lande tend à devenir complètement "grillée" dès la fin juin ; certaines espèces comme les ajoncs, les callunes, résistent mal et nombre d'entre-elles meurent. Néanmoins, la banque de graines sus-mentionnée ne tarde pas à s'exprimer, et de jeunes ajoncs, callunes, reprennent la relève dans les espaces libérés par leurs aînés. Depuis son implantation, malgré les contraintes écologiques subies, le recouvrement du sol par la végétation progresse, il atteint actuellement plus de 70% en moyenne (écart 50-90%).

Illustration 5 : quelques aspects évolutifs (annuels et saisonniers) de la végétation

27/05/2014

07/05/2015

26/08/2015

18/04/2018

2.2 Bilan pluriannuel de la présence des espèces de la lande

2.2.1 Méthodologie

Afin de quantifier la présence – absence et l'évolution du recouvrement de chacune des espèces plantées, semées ou spontanées, des relevés botaniques ont été réalisés selon trois campagnes successives, 2014, 2015 et 2018. La méthodologie retenue pour effectuer cette étude relève de la méthode phytosociologique sigmatiste "Braun-Blanquet". Cette technique consiste à recenser de façon exhaustive les taxons contenus à l'intérieur d'un quadrat de référence (aire minimale) caractérisant des entités homogènes du point de vue des conditions écologiques, de la physionomie de la végétation et de la composition floristique. A chaque taxon observé, suivant une estimation de son pourcentage de recouvrement vis-à-vis de la strate à laquelle il appartient (herbacée, arbustive, arborée), est attribué un coefficient d’abondance-dominance défini comme suit :

5 : recouvrement de l’espèce compris entre 75 et 100% de la surface totale du relevé4 : recouvrement de l’espèce compris entre 50 et 75% de la surface totale du relevé3 : recouvrement de l’espèce compris entre 25 et 50% de la surface totale du relevé2 : recouvrement de l’espèce compris entre 5 et 25% de la surface totale du relevé1 : recouvrement de l’espèce inférieur à 5% de la surface totale du relevé, ou planteabondante de recouvrement faible+ : espèce peu abondante à recouvrement très faible etr : espèce très rare et i : espèce représentée par un individu isolé

Pour évaluer la lande, nous avons déterminé 12 aires de référence correspondant à un échantillonage représentatif de l'ensemble des situations observées sur celle-ci comme : formation à ajonc d'Europe, secteur dominé par les callunes, dépression à saule rampant, pelouse sur butte aride, zone à ciste à feuilles de sauge, zone herbacée dans l'emprise d'un cheminement , ...

2.2.2 Résultats

Dans la lande, sur la période 2014-2018, 12 relevés phytosociologiques ont permis d'observer 170 espèces différentes en tout. Le nombre d'espèces ainsi recencées chaque année se répartit comme suit :

• 2014 – 115 espèces• 2015 – 131 espèces• 2018 – 105 espèces

Le nombre total d'espèces en 2015 est supérieur à celui de 2014, puis, corrélativement à une progression du recouvrement global de la végétation, ce nombre semble se stabiliser à un peu plus d'une centaine d'espèces, 105 au primtemps 2018. Rappelons que 87 espèces avaient été volontairement implantées lors de la création de la lande (plantation + semis), certaines ont disparu ou ne se sont pas exprimées (certains semis) ou sont passées inaperçues, tandis que d'autres nombreuses, des espèces spontanées, sont apparues comme le montre les chiffres du tableau suivant.

2.2.3 Focus sur les flux et comportements de certaines espèces de la lande

➢ Espèces introduites sous forme de plan ts (illustration 7)

Parmi les 41 (34 + 7) espèces plantées, seules 2 n'ont pas été revues sur la période 2014-2018 : Deschampsia cespitosa (canche cespiteuse) car probablement localisée en dehors des relevés et Scilla verna (scille printanière) passée inaperçue car très précoce, ou peut-être disparue. En 2018, on constate que les plus hygrophiles Salix repens (saule rampant), Hypericum humifusum (millepertuis couché)... n'ont pas survécu.

Mais il faut également noter que certaines espèces réputées assez résistantes aux conditions de sécheresse ont également très fortement régressé, voire totalement desséché : Cistus salvifolius (cistes à feuilles de sauge), Genista tinctoria (genêt des teinturiers), Rhamnus alaternus (Nerprun alaterne), Erica cinerea (bruyère cendrée), Calluna vulgaris (callune), Ulex europaeus (ajonc d'Europe) ... Concernant ces deux derniers, les pieds implantés en 2012 s'étaient bien développés et fleuri en 2014-2015. Certaines des semences alors produites sont devenues de jeunes plants, qui, malheureusement, ont plutôt mal supporté les étés 2017 et surtout 2018 (constaté lors d'une visite en octobre).

Rares sont les espèces plantées à avoir connu une progression en matière d'effectifs et d'occupation du sol; par contre, Hypericum perforatum (millepertuis perforé), espèce des friches vivaces xérophiles, semble faire exception : en effet présent dans 4 relevés en 2014, nous le rencontrons aujourd'hui dans 11 relevés sur 12. Cette explosion démographique résulte probablement du développement des graines issues des plants pionniers installés en 2012 et de la place cédée par quelques espèces défuntes en raison de la réccurence d'étés très sévères!

2014 2015 2018

Issues de plantations 34 31 29 20

Issues de semis 46 33 36 32

7 3 5 7

spontanées 0 46 55 46

87 115 131 105

mode d'implantation dans la lande

Semis / plantation

2012

issues de plantation et de semis

totaux espèces observées

Illustration 6 : Tableau des effectifs observés chaque année de relevé, selon l'origine des plantes

➢ Espèces introduites sous forme de semis (illustration 8)

Le quart des espèces semées en 2012 n'a pas été retrouvé en 2018 : problèmes de germination ou / et non retrouvées. Ainsi 14 espèces sont concernées, parmi lesquelles on peut citer : Hieracium sabaudum et H. laevigatum (épervières), Lobelia urens (lobélie brûlante), Scorzonera humilis (scorzonère humble), Serratula tinctoria (serratule des teinturiers), etc. D'autres ont germé et se sont maintenues une année ou plus, mais étaient absentes lors des relevés réalisés en 2018, tel est le cas de Juncus bufonius (jonc des crapauds), espèce pionnière, hygrophile qui s'efface lorsque le couvert végétal se développe.

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Illustration 8 : graphique évolution des effectifs

espèces semées

2014 Présences / 112015 Présences / 112018 Présences / 12

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Illustration 7 : graphique évolution des effectifs

espèces plantées

2014 Présences / 11

2015 Présences / 11

2018 Présences / 12

La thérophyte messicole Glebionis segetum (chrysanthème des moissons) illuminait la "lande" de ses innombrables capitules jaunes d'or en 2014, puis depuis, s'est faite rare par la survivance de quelques pieds disséminés. Régulièrement observées dans un ou deux relévés entre 2012 et 2018, des espèces comme Aira praecox (canche printanière), Cladanthus mixtus (anthémis panaché), Plantago holosteum (plantain caréné), puis Lahyrus linifolius f. montanus (gesse des montagnes), Succisa pratensis (succise des prés), etc. parviennent, eux aussi, à se maintenir en petits effectifs.

Aujourd'hui, sur "l'espace lande" on ne peut pas passer sous silence le développement remarquable d'espèces herbacées semées telles que : Festuca cf. nigrescens (fétuque), Polygala vulgaris (polygale commun), Centaurium erythraea (petite centaurée en ombelle), Rhinanthus minor (petit rhinanthe), Danthonia decumbens (danthonie retombante), de même que Jasione montana (jasione des montagnes), Tuberaria guttata (hélianthème à gouttes), Ornithopus perpusillus (pied-d'oiseau délicat)...

Enfin, une jolie surprise nous attendait au printemps 2017 avec l'apparition de quelques grappes dressées et mauves d'Anacamptis morio (orchis bouffon) ; passée inaperçue durant plusieurs années, cette espèce est devenue bien présente en 2018 et ses effectifs se sont fortement accrus.

Illustration 9 : Polygala vulgaris et Asphodelus albus en avril 2018

➢ Espèces introduites à la fois sous forme de plants et de semi s (illustration 10)

Quelques espèces, 7 exactement, ont été implantées dans la lande à la fois sous forme de plants et sous forme de semences. Au cours de ces 5 dernières années, ces espèces ont connu des fortunes diverses ; par exemple les deux bulbeuses Prospero automnale (scille d'automne) et Hyacinthoides non-sripta (jacinthe des bois) n'ont été observées qu'en 2018 et en très faible nombre. Difficile pour l'une et l'autre espèce de définir avec certitude l'origine des plantes ayant poussé (plants ou semis ?).Quant à Calamagrostis epigejos (calagrostide), vivace hygrophile uniquement observée sous forme de quelques pieds plantés, et malgré des périodes répétées de sécheresse, reste stable, au moins dans la petite dépression aménagée dans la lande. Concernant, Asphodelus albus (asphodèle blanc), sa présence à été attestée dès 2104-2015 sous la forme de petits plants issus de graines. Depuis, cette espèce se maintient bien dans la lande et des plants ont fini par produire des fleurs en 2018.Agrostis curtisii (agrostide de Curtis), jolie petite graminée hémicryptophyte en touffes rencontrée dans des landes et pelouses sur schiste, malgré une chute de ses effectifs, reste bien représentée en 2018 mais essentiellement par l'intermédiaire de jeunes touffes issues de semences produites par les pieds plantés en 2012.De comportement bisannuel, les pieds et graines de 2012 de Digitalis purpurea (digitale pourpre) ont connu leur "heure de gloire" par l'épanouissement de leurs hampes florales en 2013 et 2014. Après une présence discrète en 2014, plantes adultes et semis étaient de nouveau au rendez-vous dans la lande en 2018.Le cas de Teucrium scorodonia (germandrée petit-chêne) montre, là encore, que les pieds implantés en 2012 se sont bien développés en 2015, puis, sous l'influence de la succession d'étés très chauds et secs, ont ensuite régressé (mortalité de plants) tout en étant relayés par le développement de graines provenant des plants et semis de 2012.

Enfin, d'autres espèces, plus nombreuses que celles implantées volontairement sur la"lande" se sont invitées spontanément au festin aride de la toiture végétalisée Aimé Césaire !

Prospero autumnaleHyacinthoides non-scripta

Calamagrostis epigejosAsphodelus albus

Agrostis curtisiiDigitalis purpurea

Teucrium scorodonia

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Illustration 10 : graphique évolution effectifs

espèces plantées-semées

2014 Présences / 11

2015 Présences / 11

2018 Présences / 12

➢ Espèces spontanées

91 espèces spontanées ont été contactées sur la "lande" entre 2014 et 2018 selon les 33 rélévés effectués (11 relevés en 2014, 11 en 2015 et 12 en 2018).Beaucoup de ces plantes arrivées spontanément, des adventices des cultures ou des plantes de friches, locales ou exotiques, ne firent qu'une apparition furtive ou très limitée dans le temps, ainsi :

32 espèces n'ont été observées qu'une seule fois sur l'ensemble des placettes - Crepis setosa (crépide à soies), Geranium molle (géranium mou), Papaver rhoeas (grand coquelicot), Reseda luteola (gaude jaunâtre), Spergula arvensis (spergulaire des champs), Salix atrocinerea (saule roux) ...

19 espèces ont été notées 2 fois, telles Lactuca serriola (laitue scarole), Epilobium lanceolatum (épilobe lancéolé), Sonchus asper (laiteron rude), Populus nigra (peuplier noir)...

D'autres, sont peu présentes comme les 18 espèces qui ont été aperçues entre 3 et 6 fois : Cardamine hirsuta (cardamine hirsute), Celtis australis (micocoulier), Cirsium vulgare (chardon commun), Medicago lupulina (luzerne lupuline), Geranium dissectum (géranium découpé), Vicia sativa subsp. nigra (vesce noire)...Par contre, selon nous, les spontanées les plus représentatives de la "lande", sont pour la plupart, caractérisées par des présences constatées supérieures à 7 fois (tableau ci-dessous). Ces espèces qui ont investi durablement et de manière significative l'espace lande ont utilisé différentes méthodes pour se propager :

à partir de graines ou jeunes semis présents à la surface des godets ou pots des espèces plantées en 2012 (concerne probablement au moins la moité des espèces),

depuis des adventices ou plantes cultivées installées dans les acrotères ceinturant la lande (graines, fragments, rhizomes, stolons),

par contact avec la végétation de la dune positionnée sur la terrasse inférieure de l'école,

par l'intermédiaire de semences provenant des végétaux du milieu environnant (friches, jardins, fleuve), soit en empreintant la voie des airs (anémochorie, endozoochorie) soit par transport terrestre (épizoochorie),

par l'action combinée d'une contamination à partir des godets de plantation et de semences issues du milieu environnant.

Pour finir, quelques remarques complémentaires pour affiner la compréhension de la présence – abondance d'espèces spontanées devenues les plus courantes :

Les Bryophytes, peu visibles en 2014, ont été observées dans 75% des relevés de 2018 et pour un coéfficient moyen de recouvrement égalant 2 (5-25% de la S²).

Cerastium glomeratum (céraiste aggloméré) trés fréquent mais peu couvrant, visible surtout au printemps ;

Vulpia cf. myuros (vulpie queue-de-rat), présente chaque année, en progression spatiale et quantitative ;

Senecio inaequidens (séneçon du Cap), devient omniprésent mais de manière dispersée : espèce à surveiller et réguler ;

Plantago lanceolata (plantain lancéolé) et Holcus lanatus (houlque laineuse), deux espèces de prairies, voire de friches, sont devenues abondantes et occupent de plus en plus de surface sur la lande.

Illustration 11 : Tableau des espèces spontanées les plus courantes et leurs origines probables

Genres / espèces

Agrostis capillaris barochore holarctique

Bryophyta sp. anémochore Par spores environnantes Hémicryptophyte -

Cerastium fontanum anémochore adventices des godets plantés en 2012 cosmopolite

Cerastium glomeratum anémochore adventices des godets plantés en 2012 Thérophyte estival cosmopolite

Conyza sumatrensis anémochore Thérophyte estival introduit (Asie)

Cytisus scoparius autochore Nanophanérophyte caduc européen occidental

Dactylis glomerata épizoochore adventices des godets plantés en 2012 eurasiatique méridional

Holcus lanatus épizoochore adventices des godets plantés en 2012 circumboréal

Hypochaeris radicata anémochore européen méridional

Juncus cf.acutiflorus épizoochore Géophyte rhizomateux européen méridional

Myosotis discolor épizoochore Thérophyte estival

Picris hieracioides anémochore Hémicryptophyte érigé eurasiatique

Plantago lanceolata barochore adventices des godets plantés en 2012 eurasiatique

Poa annua barochore adventices des godets plantés en 2012 Thérophyte estival cosmopolite

épizoochore adventices des godets plantés en 2012 méditerranéen(eury)

Sagina procumbens barochore adventices des godets plantés en 2012 cosmopolite

Sedum lydium anémochore Asie mineure (Turquie)

anémochore Asie mineure (Turquie)

Senecio inaequidens anémochore Chaméphyte frutescent introduit (Afrique du sud)

Senecio vulgaris anémochore Thérophyte estival cosmopolite

Sonchus oleraceus barochore Thérophyte estival cosmopolite

anémochore circumboréal

Trifolium dubium épizoochore Thérophyte estival cosmopolite

Veronica arvensis barochore adventices des godets plantés en 2012 Thérophyte estival eurasiatique méridional

épizoochore Thérophyte estival cosmopolite

Dissémination (Julve, Ph., 1998 ff. Baseflor.)

hypothèse du mode d'implantation sur la terrasse

Type biologique (Julve, Ph., 1998 ff. Baseflor.)

Répartion géographique (Julve, Ph., 1998 ff. Baseflor.) modifié

adventices des godets plantés en 2012 ?

Hémicryptophyte stolonifère

Hémicryptophyte stolonifère

par contact à partir de populations des friches environnantes car observé seulement en 2017-18

par la terre de bruyère mélangée au substrat de départ

Hémicryptophyte cespiteux

Hémicryptophyte cespiteux

adventices des godets plantés en 2012 + par contact à partir de populations des friches environnantes

Hémicryptophyte en rosette

probablement issu de semis volontaires, mais non signalé par les opérateurs

adventices des plaques de sédums des acrotères installés en 2012

méditerranéen(eury)-atlantique(eury)

par contact à partir de populations des friches environnantes

Hémicryptophyte en rosette

Polypogon viridis (Agrostis semiverticillata)

Hémicryptophyte stolonifère

Hémicryptophyte cespiteux

Plante horticole disséminée à partir de fragments ou par contact à partir des acrotères ceinturant la "lande"

Chaméphyte en coussinets-succulent

Sedum lydium 'Glaucum'Plante horticole disséminée à partir de fragments ou par contact à partir des acrotères ceinturant la "lande"

Chaméphyte en coussinets-succulent

par contact à partir de populations des friches environnantes

adventices des godets plantés en 2012 + par contact à partir de populations des friches environnantes

adventices des godets plantés en 2012 + par contact à partir de populations des friches environnantes

Taraxacum gr. Officinaleadventices des godets plantés en 2012 + par contact à partir de populations des friches environnantes

Hémicryptophyte en rosette

adventices des plaques de sédums des acrotères installés en 2012

Vulpia cf. myurosadventices des plaques de sédums des acrotères installés en 2012

2.3 Discussion à propos de l'implantation et de l'évolution de végétation de la "lande"

2.3.1 Rappel des objectifs et des conditions de mise en place

Le défi à relever consistait à installer sur la terrasse supérieure de l'école primaire Aimé Césaire une végétation originale, autre que les classiques tapis d'orpins (Sedum ssp.), en utilisant des végétaux qui rappellent des milieux naturels typiques de l'Ouest de la France. De plus, la forme de végétalisation choisie devait répondre à des objectifs :

➢ d'autonomie de fonctionnement (pas d'arrosage, pas de plantes à grand développement, un minimum d'interventions d'entretien),

➢ de diversité floristique,➢ de mise en oeuvre d'un milieu biologiquement vivant, et➢ de respect d'une certaine esthétique.

La décision fut prise de retenir un aménagement évoquant une lande.Rappelons que la lande est une formation végétale dominée par des arbrisseaux et sous-arbrisseaux sclérophiles et sempervirents se développant naturellement sur des sols le plus souvent acides, pauvres en nutriments. Dans l'Ouest de la France, les landes sont fortement marquées par la présence d'Ericacées (Erica ssp., Calluna vulgaris), d'ajoncs (Ulex ssp.) et de quelques Poacées (Molinia caerulea, Agrostis ssp.). De plus, qualifiées de secondaires, elles tirent leurs origines de défrichements datant du Néolithique et depuis, maintenues en l'état par des pratiques agro-pastorales (fauches, étrépages, brûlis).Face à de telles conditions de génèse, inutile d'espérer reconstituer une véritable lande. Cependant, nous avons tenté de nous inspirer au mieux des conditions rencontrées dans différents types de landes pour concevoir et réaliser la végétalisation de cette terrasse : sol pauvre, espèces spécifiques des landes, variation de reliefs avec aménagements de petites dépressions humides ...

2.3.2 De l'utopie aux principes de réalité

Au cours des deux premières années, plants et graines se sont rapidement développés, entretenant le fol espoir de voir s'installer définitivement un petit bout de lande en plein coeur de Nantes : ajoncs, bruyères, callunes, genêts des teinturiers et cistes à feuilles de sauges exultaient de fleurs. Bien vite, l'indigence des conditions trophiques et hydriques du sol associées à des étés successifs très chauds et secs a tout naturellement procédé à une sévère sélection de la flore présente, en érradiquant la plupart des ligneux plantés en 2012, notamment les ajoncs, les callunes, les bruyères ... au profit d'espèces herbacées issues de plantes semées volontairement et d'origine spontanée. En cinq années, nous sommes passés d'un paysage dominé par de petits arbrisseaux évoquant une lande à celui d'un complexe de plantes herbacées relevant de friches, prairies, pelouses. Néanmoins, nous retiendrons l'apparition, çà et là, de petits secteurs "pionniers" où l'on observe les premiers stades d'installation d'une lande à Ericacées avec d'abondants semis de callunes, de bruyères et des bryophytes. Par ailleurs, les conditions difficiles du milieu que nous avions intentionnellement instaurées, ont probablement été favorables à d'autres cortèges floristiques types pelouses avec des populations de plus en plus abondantes d'Anacamptis morio (orchis bouffon), de Polygala vulgaris (polygale commun), Rhinanthus minor (petit rhinanthe), Centaurium erythraea (petite centaurée en ombelle).Parmi les points négatifs, il nous faut noter que de nombreuses espèces spontanées ont investi la "lande" à partir des substrats de culture contenus dans les godets et pots de plantation. Ainsi, l'extension d' Holcus lanatus (houlque laineuse), voire de Plantago lanceolata (plantain lancéolé) sont à surveiller. Par ailleurs, comme dans tout milieu urbain comportant des substrats bien drainants, il faudra être très vigilants vis à vis d'espèces potentiellement invasives déjà présentes à proximité (terrasse aménagée en "dune " et jardins, friches du quartier) : Senecio inaequidens (séneçon du Cap), Buddleja davidi (arbre aux papillons) et Centranthus ruber (valériane des murs).

Illustration 12 : Jeunes plants d'Ericacées en avril 2018

Jusqu'à présent, l'entretien de la "lande" n'a consisté qu'en une fauche annuelle avec exportation en période de repos de la végétation (automne-hiver) et quelques rares et rapides passages pour contrôler les adventices à potentiel invasif ou "inesthétiques".Enfin, signalons que des campagnes d'études de la faune ont été réalisées (carabes, araignées, lépidoptères diurnes) et qu'elles ont montré la présence d'espèces pionnières (araignées, carabes), mais globalement rien d'extraordinaire. D'autres inventaires sont à prévoir pour évaluer avec plus de précisions les différentes étapes d'installation des invertébrés sur la terrasse.

Conclusion

Malgré quelques déconvenues, les principes retenus ici pour végétaliser une terrasse sont prometteurs, notamment grâce à l'utilisation de substrats pauvres en nutriments et surtout exempts de banque de semences d'adventices. De même, à l'avenir, sur d'autres sites, il pourrait être envisagé de réutiliser les produits issus de la démolition des immeubles pour constituer des substrats-supports à végétaliser par des pelouses calcaires, par exemple !Parmi les enseignements à retenir, signalons en particulier le fait que de végétaliser à partir de plants cultivés en godets ou conteneurs serait à éviter pour limiter au maximum l'introduction non souhaitée d'adventices par le terreau de culture. Nous insistons également sur la nécessité de privilégier l'utilisation de ressources locales, semences, plants dans de tels projets. De plus le choix des espèces à introduire doit être en parfaite adéquation avec le milieu à "reconstituer", et probablement envisager d'effectuer les semis en plusieurs étapes, en fonction des tendances évolutives de la végétation installée au départ (tenir compte des successions végétales).A ce jour, sur la terrasse de l'école primaire Aimé Césaire, des éléments de la lande sont bien présents sous forme de jeunes plants issus de semis (Ericacées, ajoncs), de même que s'installent des pelouses sèches avec des tapis de bryophytes, mais en d'autres endroits, les espèces spontanées, notamment à partir des acrotères, viennent perturber la mise en place des végétations recherchées. La clé du succès résidera sans doute dans l'accompagnement de l'évolution du cortège floristique actuel et de la végétation de la "lande" vers un équilibre dynamique par des entretiens ciblés (fauches sélectives, semis de consolidation, etc.).

Quelques éléments bibliographiques

BOURNERIAS M. , ARNAL G.,BOCK C., 2002 – “Guide des groupements végétaux de la Région parisienne”- Ed. Belin, Paris.

PHYTOLAB – paysage-environnement, 2013 - “Groupe scolaire Aimé Césaire – Île de Nantes (Prairie au Duc) : Evaluation de la toiture végétale expérimentale – mission de suivi du prototype – dossier de présentation” – Nantes.

TISON J.-M. & de FOUCAULT B. (coords), 2014. - “Flora Gallica. Flore de France”. Biotope Editions, Mèze.

Ville de Nantes – SEVE / Botanique - Pauline Bourreau & Ph. Férard, 2015 -”Guide d'aide à la gestion et à la reconnaissance des principales espèces végétales présentes -Île de NantesTerrasses végétalisées de l’école primaire Aymé Césaire ".

Ville de Nantes – SEVE / Botanique - Claudia Savary & Ph. Férard, 2018 - “Bilan pluriannuel des espèces de la lande et cartographie des Formations végétales relevées dans la lande sur la Toiture Ecole Aimé Césaire"

Remerciements

Loïc MARECHAL et Matthieu THEAUDIN (Phytolab), Pauline BOURREAU et Claudia SAVARY (stagiaires), Polly MOSLEY, Jeremy DIETZ, Magali BRUNELLI & James GARNET (traduction), Michaël GRANTE et son équipe de jardiniers (SEVE).

Anacamptis morio (L.) R.M. Bateman et al. (orchis bouffon) -

terrasse Aimé Césaire 18 avril 2018 - photo Ph. Férard