Une architecture de 3500 ans

Il y a 3500 ans en Égypte et, un peu plus tard, en Grèce et dans la Rome antique, les toits végétalisés étaient déjà populaires dans l’architecture des villes.

En 1923, Le Corbusier déclarait : « Le jardin sur le toit deviendra l’endroit privilégié de la maison et, de surcroît, permettra à la ville de reconquérir son espace bâti. »

Dans les années 1980, les villes de Linz, en Autriche, et Stuttgart, en Allemagne, franchissent le pas concernant la construction de toitures végétalisées et se démarquent aujourd’hui par leur couverture imposante.

C’est ensuite au tour de Bâle de suivre la mouvance dans les années 1990, grâce à un vote citoyen qui alloue une partie des factures de ses habitants au financement de mesures d’économie d’énergie dont l’une des solutions était les toitures végétalisées.

Aujourd’hui, la ville a rendu obligatoire la présence de ces dernières sur toutes les infrastructures neuves et rénovées dont la pente est inférieure à 10 degrés. Ce qui distingue Bâle de nombreuses autres initiatives est qu’elle a choisi d’utiliser des semences et des plantes endémiques. Zurich, quant à elle, rend obligatoire cette végétalisation depuis 1991.

Bâle sur le Rhin en automne – Crédit : Sean Pavone / iStock

Zurich, une ville exemplaire

Avec ses 5 millions de mètres carrés de toitures végétalisées, Zurich est l’une des villes pionnières. En 2015, la réglementation de la ville a été adaptée afin qu’y soient intégrés de meilleurs substrats et des semences endémiques.

Aujourd’hui, selon une étude de la Zürcher Kantonalbank, jusqu’à 12 % des toits de certains quartiers sont végétalisés, et environ 40 % des toits plats de la ville sont fournis de plantes.

Ce fait plus de trente ans que Zurich étudie, analyse et documente les effets positifs de cette initiative. Ces infrastructures vertes permettent de rafraîchir l’air, d’améliorer l’isolation en réduisant l’apport de chaleur du bâtiment et en diminuant la consommation d’énergie en été, ainsi que le chauffage en hiver. Mais aussi de protéger ses habitants du bruit, de capter l’eau de pluie et de filtrer les polluants.

Elles apparaissent également comme une opportunité pour recréer des oasis vertes dans les villes qui suffoquent sous le béton, octroyant un habitat à la faune sauvage que les citoyens peuvent contempler au quotidien.

L’un des exemples les plus marquants et encourageants en faveur de cette hybridation entre milieu urbain et espace naturel se niche sur le toit centenaire de la station d’épuration nommée Seewasserwerk Moos. Cette dernière s’est métamorphosée en prairie luxuriante de 30 000 m², abritant plus de 175 espèces d’orchidées.

Stephan Brenneisen, directeur du groupe de recherche en écologie urbaine de la Haute École spécialisée de Zurich, la qualifie de « trésor écologique stable » et en fait une preuve tangible du potentiel de cohabitation avec les solutions au dérèglement climatique.

Toitures végétalisées extensives et intensives

Il existe deux catégories dans les systèmes de végétalisation : les extensifs, dont l’épaisseur du support (substrat) ne dépasse pas 10 à 15 cm ; et les intensifs, dont l’épaisseur est de plus de 15 cm, sans limite supérieure.

Selon le service environnemental de Zurich, les toitures extensives sont environ 5 °C plus fraîches en surface que les toitures sans végétation, et les intensives peuvent l’être jusqu’à 20 °C.

Il faut noter que l’effet rafraîchissant de la toiture végétalisée diminue quand on s’en éloigne. Cependant, les températures restent inférieures de 0,8 °C pour les extensives et de 2,5 °C pour les intensives, comparées aux toits nus.

Des calculs de modélisation ont été effectués à New York et Toronto pour comprendre comment l’effet d’îlot de chaleur urbain pourrait être réduit si la moitié de New York ou la totalité de Toronto étaient végétalisées.

Les résultats sont probants : à New York, cela permettrait de réduire l’effet d’îlot de chaleur de 0,1° à 0,8 °C, et à Toronto de 0,5° à 2 °C. Avec les prévisions d’une augmentation de +1,5 °C d’ici 2030, ces propositions ne sont pas négligeables.

Même si ces toitures sont obligatoires dans certaines communes zurichoises, une épaisseur minimale n’est pas requise. Certains toits ne sont alors composés que de très fines couches de substrat où seuls les mousses et les sédums trouvent leur bonheur pour leur croissance. Ainsi, ces toitures ont un impact limité sur le climat.

Brenneisen explique que les toits végétalisés qui utilisent des hauteurs de substrat variables, de multiples couches de végétation, des rondins et des pierres permettent une plus grande diversité et des écosystèmes plus complexes. Ses études révèlent que ces toitures permettent aussi de séquestrer du carbone.

Les fleurs sur le toit du Seewasserwerk Moos

Les choix politiques des villes

L’un des freins à la construction de ces oasis de verdure est l’entretien régulier qui doit y être effectué : désherbage, vérification de l’état des installations, rempotage. Brenneisen invite les villes et les collectivités à inclure le coût de l’entretien dans leur budget afin de favoriser leur expansion.

Malgré un investissement financier initial important, à long terme les avantages financiers sont bel et bien avérés. En effet, la végétation et la couche de substrat protègent la membrane d’étanchéité contre les rayons UV et les intempéries, comme la chaleur et la grêle. Cela a pour effet de doubler la durée de vie de la toiture.

A eux seuls, les toits végétalisés « ne sauveront pas la banquise », mais ils sont une étape essentielle pour développer et pérenniser un avenir vivable et viable dans nos villes. Certaines villes ont déjà amorcé ce tournant. On peut citer Singapour, dont l’État prend en charge la moitié du coût de leur installation. Mais aussi Chicago, qui accélère l’obtention des permis de construire pour les bâtiments avec toitures végétalisées.

En 2016, San Francisco a adopté une réglementation imposant la végétalisation des toitures de nouveaux bâtiments, exigeant que 15 à 30 % de leur surface soit végétalisés ou utilisent l’énergie solaire.

Ces initiatives ne seront pas suffisantes pour empêcher le désastre écologique en cours, l’effondrement de la biodiversité et le dérèglement climatique. Mais elles sont clairement des briques essentielles à ajouter à la grande marche du Vivant qui se défend et qui offre une solution architecturale aux nombreux bénéfices environnementaux, économiques, psychologiques et esthétiques dans ces espaces dramatiquement denses et saturés.

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A Zurich, 5 millions de mètres carrés de toitures sont végétalisées