Quelles espèces utiliser pour le génie végétal aux Antilles ?

Le génie végétal pour la lutte contre l’érosion dans la région Caraïbe

Le génie végétal regroupe un ensemble de techniques fondées sur l’imitation de la nature ; il doit résoudre des problèmes d’aménagement du territoire. Un ouvrage relève du génie végétal si la végétation y assure des fonctions structurelles (stabilité, ancrage) et si elle n’intervient pas uniquement comme accessoire paysager d’une structure qui se suffit à elle-même au plan mécanique. Ainsi, une des caractéristiques du génie végétal réside dans le fait que les plantes vivantes sont considérées comme des matériaux de construction, utilisables seuls ou en association avec des matériaux inertes (Schiechtl et Stern 1996).

Le génie végétal est utile pour lutter contre l’érosion du sol ou l’instabilité des talus ; il participe à la protection contre les risques naturels et le bruit, à la renaturation écologique et paysagère des sites, ou au contrôle des espèces exotiques envahissantes (Evette, Roman et al., 2013). Dans un contexte d’utilisation du génie végétal pour la lutte contre l’érosion en berges de cours d’eau, on peut retenir la définition de Clark et Hellin (1996) : « Le génie végétal peut être défini comme l’emploi d’herbes, arbustes, arbres et autres types de végétation dans des ouvrages d’ingénierie construits pour améliorer et protéger les talus et les berges des problèmes liés à l’érosion et aux glissements superficiels ».

Si les techniques de génie végétal en domaine rivulaire sont bien diversifiées et de plus en plus utilisées dans des climats tempérés, elles restent à développer sous les latitudes tropicales. En Amérique tropicale, peu de retours d’expériences concernant les ouvrages de génie végétal visant à lutter contre l’érosion des berges sont accessibles. Ils intègrent principalement des espèces exotiques, qui, bien que pourvoyeuses de nombreux services, contribuent à une banalisation des cortèges floristiques et à une érosion de la biodiversité. Cette banalisation est particulièrement importante en Guadeloupe, dans les espaces déforestés où les ripisylves sont très dégradées et envahies par les espèces exotiques. Si l’on cherche à imiter la nature, la restauration de ces écosystèmes ripicoles et de leurs services doivent donc nécessairement favoriser la reconstitution d’une communauté patrimoniale à dominance d’espèces indigènes. La flore de Guadeloupe est riche en espèces indigènes susceptibles d’être utilisées en génie végétal mais leurs modalités de multiplication restent mal connues et non maitrisées. L’acquisition de connaissances sur ces aspects apparaît comme un prérequis au développement du génie végétal.

Cet article vise à faire un état des lieux de la place occupée par le génie végétal dans la région Caraïbe et les potentialités de son développement. Il présente dans un premier temps le contexte tropical caribéen et les contraintes s’appliquant au génie végétal ainsi qu’une compilation de la bibliographie disponible : retours d’expériences, guides, publications. Cette recherche bibliographique a été étendue à l’ensemble de l’Amérique tropicale. Dans un deuxième temps est présentée une méthode (encadré 1) visant à identifier des espèces ripicoles indigènes adaptées à la lutte contre l’érosion des berges. Enfin, sont présentés les premiers résultats concernant une expérimentation de bouturage sur trente et une espèces cibles dont l’objectif est d’évaluer leur potentiel de multiplication pour leur intégration dans des ouvrages de génie végétal (encadré 2).

Le génie végétal en Amérique tropicale et dans la région Caraïbe

Le développement du génie végétal en zone tropicale doit tenir compte de nombreuses contraintes spécifiques. Les pluies tropicales se caractérisent par des évènements de forte intensité. Typiquement, plus de 40 % des pluies ont une intensité supérieure à 25 mm par heure contre moins de 5 % dans les zones non tropicales, et les intensités supérieures à 150 mm par heure sont très communes. Ce facteur explique l’importance de l’érosion en zone tropicale (Díaz, 2001). Sur des fortes pentes, correspondant à des formations géologiquement jeunes, des perturbations même mineures peuvent conduire à des glissements dont la gestion est coûteuse.

Une grande partie de l’Amérique tropicale, et particulièrement la région insulaire caribéenne est régulièrement soumise aux cyclones et aux tempêtes, qui s’accompagnent souvent de très fortes précipitations. Aujourd’hui, alors que les activités anthropiques dégradent de plus en plus les milieux naturels et impactent leur résilience, ces phénomènes naturels extrêmes accroissent les glissements de terrain et l’érosion en déstabilisant les sols saturés d’eau et en emportant les rives. Vu l’importance des zones d’érosion à la fois sur les pentes, talus routiers, berges de cours d’eau, et compte tenu de la variété des substrats, il existe un fort potentiel pour l’utilisation du génie végétal, associé ou non à des enrochements.

Relativement peu d’expériences sont recensées dans le domaine du génie végétal en Amérique tropicale, et plus particulièrement dans les Antilles (tableau 1a et 1b). En Colombie, la discipline est activement développée par des universités visant l’aménagement durable et la gestion de l’érosion en montagne. Au Honduras, un programme de grande envergure a été financé par la Croix Rouge Suisse et a permis la mise en place de plus de deux cents ouvrages de génie végétal sur son territoire. Quelques expérimentations ont aussi été reportées en Équateur, au Pérou ou encore au Brésil et au Mexique. Dans les Antilles, des guides théoriques de génie végétal ont été produits à Trinidad, Sainte Lucie, aux Îles Vierges et Porto Rico. Les préconisations issues de ces ouvrages concernent différents protocoles de végétalisation visant à stabiliser pentes et talus routiers et prévenir les glissements de terrain, mais ne développent pas spécifiquement les techniques de génie végétal pour la protection de berges de cours d’eau. Ces guides recommandent très majoritairement l’utilisation d’espèces exotiques telles que le Vetiver (Vetiveria zizanioides), le Gliricidia (Gliricidia sepium), voire envahissantes comme le bambous (Bambusa vulgaris) ou la Pomme rose (Syzygium jambos).

Potentialité d’utilisation d’espèces indigènes caribéennes en génie végétal

Afin de développer le génie végétal dans la région Caraïbe, un certain nombre d’études, visant à identifier les espèces utiles, est un préalable incontournable à la mise en place de chantiers. En effet, les capacités de propagation et le développement des espèces indigènes des Antilles sont mal connues et non maitrisée pour nombre d’espèces ripicoles. Dans le cadre de la phase 2 du projet « Protéger », projet promouvant l’utilisation des plantes pour lutter contre l’érosion des berges en Guadeloupe, un ensemble d’expérimentations est en cours de réalisation et se base sur une série de tests interconnectés (figure 1). Nous avons ainsi réalisé une première expérimentation sur toutes les espèces décrites ci-dessous, pour observer leur potentiel de bouturage. Pour les espèces qui bouturent, une seconde expérience plus poussée permettra d’estimer des taux de reprise, et de connaître les traits liés à leur potentiel en génie végétal. Pour les espèces qui n’ont pas bouturé facilement, une troisième expérimentation testera les capacités de germination de leurs graines ; l’objectif serait alors d’évaluer les possibilités de plantation de jeunes individus préalablement élevés en pépinière. Les espèces qui auront germé pourront faire l’objet d’une quatrième expérimentation portant sur le développement des plantules et destinée à connaître les traits favorables au génie végétal.

La première expérimentation a permis d’évaluer le potentiel de bouturage chez trente et une espèces cibles, préalablement sélectionnées selon plusieurs critères permettant de qualifier leur adaptation au génie végétal (encadré 1). Cette première expérimentation de bouturage avait pour objectif de maitriser la multiplication végétative des espèces cibles soumises à une méthode compatible avec les conditions environnementales et les contraintes de chantier (prélèvements en milieux naturels, plantation des boutures à la masse, mise en place de dispositifs d’ombrage et d’irrigation).

Le bouturage constitue une méthode simple, et économique permettant l’implantation rapide de végétaux utiles à la stabilisation de des berges de cours d’eau. En génie végétal, les boutures les plus intéressantes sont a priori des segments de branches d’un diamètre de 2 à 4 cm et d’une longueur de 10 à 100 cm. Les boutures sont les éléments de base incontournables dans la conception de nombreuses techniques. Elles peuvent être plantées isolément, en groupe (lit de plançons [1]) ou elles peuvent être intégrées dans des techniques plus complexes telles que des fascines, des tressages, des couches de branches à rejets, des caissons végétalisés ou encore des enrochements végétalisés. L’utilisation de boutures permet l’installation rapide d’un couvert végétal dense accompagné de systèmes racinaires capables de stabiliser les berges, accélérant ainsi la reconstitution de la ripisylve et relançant la dynamique naturelle de recolonisation d’espèces spontanées.

Nos premiers résultats indiquent que plusieurs espèces cibles parviennent à s’enraciner à partir de simples boutures dans des conditions proches de celles des chantiers (encadré 2). Ces résultats confirment qu’il est possible d’utiliser la flore indigène de la caraïbe dans des projets de génie végétal pour la protection des berges et ouvrent la voie à la mise en place des premiers chantiers expérimentaux.

Conclusion

Peu d’expériences sont recensées dans le domaine du génie végétal en Amérique tropicale, et plus particulièrement dans les Antilles. De même, peu de connaissances sur les potentialités d’utilisation d’espèces indigènes en génie végétal sont disponibles. Les premiers résultats de la phase expérimentale du projet « Protéger » concernant la capacité de bouturage d’espèces cibles confirment la possibilité de développer des techniques de génie végétal en utilisant la flore indigène caribéenne. Ces travaux restent à compléter avec de prochaines expérimentations concernant la germination et le développement de plantules et de boutures. Les résultats de ces expérimentations permettront d’affiner les potentialités d’utilisation optimale des espèces dans des ouvrages de génie végétal. Des chantiers expérimentaux sur le terrain sont aussi programmés afin d’évaluer le comportement des espèces sur le terrain, en situation réelle. Il s’agit ainsi de voir comment les espèces sélectionnées réagissent sous forme de bouture ou de fascine, dans des conditions environnementales contraignantes, notamment lorsqu’elles sont soumises à la compétition et à la pression des herbivores.

[1] Plançon est un terme employé en génie végétal pour désigner des boutures.