L'Université du Manitoba étudie le rôle que jouent les arbres dans la gestion des eaux pluviales

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Xiating Chen a branché son ordinateur portable sur une boîte de collecte de données qu'elle avait installée sur un frêne à Dayton's Bluff Park, à St. Paul, par une chaude matinée de juillet, pour mesurer le débit d'eau traversant l'arbre.

Chen, une étudiante diplômée chinoise, poursuit un doctorat en hydrologie et son projet de thèse tente de mieux comprendre le rôle que jouent les arbres dans la gestion des eaux pluviales dans les villes jumelles.

Elle fait partie d'une cohorte travaillant avec le professeur agrégé Xue Feng de l'Université du Minnesota qui utilise des frênes dont l'enlèvement est prévu à St. Paul pour mesurer l'impact de la foresterie sur la qualité et la quantité des eaux pluviales urbaines.

Il s'agit d'un travail essentiel au Minnesota, où le changement climatique provoqué par la combustion de combustibles fossiles crée un environnement plus chaud et plus humide, selon les données du ministère des Ressources naturelles du Minnesota. Les étés récents ont été marqués par la sécheresse, mais les tendances météorologiques globales tendent vers un Minnesota plus humide, dans lequel les grosses tempêtes sont plus fréquentes.

La gestion des eaux pluviales est l'étude du débit d'eau dans les zones urbaines. Lorsque la pluie frappe des surfaces imperméables comme les trottoirs et les bâtiments, elle s’écoule dans les égouts et se précipite dans les lacs et les rivières beaucoup plus rapidement que dans un paysage naturel.

Cela peut entraîner des crues soudaines qui transportent rapidement des produits chimiques et des nutriments polluants dans les lacs et les rivières. Les nutriments comme le phosphore contribuent à la prolifération d'algues nocives, qui se produisent de plus en plus dans les eaux du Minnesota et obligent les gouvernements locaux à fermer les plages en été.

Les travaux profitent de l’élimination massive actuelle des frênes au Minnesota en raison de l’agrile du frêne, un insecte envahissant qui tue les arbres partout en Amérique du Nord.

Un défi pour les chercheurs est qu’il faut environ 20 ans pour qu’un arbre atteigne sa maturité. En examinant l'impact des frênes dont l'enlèvement est prévu, puis en comparant ces zones après leur disparition, l'équipe de l'Université du Manitoba peut créer un raccourci.

"Nous avons cette rare opportunité", a déclaré John Bilotta, coordinateur du Stormwater Research Council de l'Université du Minnesota, un programme universitaire de vulgarisation qui vise à faciliter et à compléter la recherche sur les eaux pluviales urbaines.

Le conseil de recherche et la National Science Foundation financent la recherche sur les eaux pluviales de l'Université du Manitoba à St. Paul, qui vise à comprendre le rôle que joue le couvert forestier dans la façon dont l'eau s'écoule dans le paysage urbain.

"En termes de gestion des bassins versants dans les zones urbaines, les arbres n'ont pas été un élément important ni une priorité", a déclaré Feng.

Randy Neprash est un ingénieur civil qui a été conseiller de longue date auprès de la Minnesota Cities Stormwater Coalition, une partie de la League of Minnesota Cities qui aide les gouvernements locaux à répondre aux exigences des États et du gouvernement fédéral en matière d'eaux pluviales. Il a déclaré qu'il existe d'importantes lacunes dans les connaissances sur les bassins versants urbains. Le domaine est relativement nouveau, car les villes ont passé la plupart de leur temps à apprendre à éliminer les eaux usées et à fournir de l’eau potable. Aux États-Unis, l'étude sur la manière dont les eaux pluviales se déplacent dans les environnements bâtis ne date que d'environ 30 ans, a déclaré Neprash.

« Nous avons encore énormément à apprendre », a déclaré Neprash.

Au cours des 15 dernières années, Napresh a travaillé à l'intégration des arbres dans la gestion des eaux pluviales. La meilleure solution consiste à construire des rues et des trottoirs comportant de grandes zones de racines souterraines et à acheminer les eaux pluviales vers ces zones de racines. Bien réalisé, il offre plus d'avantages qu'un jardin pluvial traditionnel en termes de réduction du volume d'eau, car les arbres sont grands et absorbants, a-t-il déclaré.

Un bon exemple est le système racinaire créé le long de l'avenue University à St. Paul lors de la construction du train léger sur rail Green Line il y a dix ans, a déclaré Napresh. Le projet a été coordonné avec le district du bassin versant de la région de Capitol pour construire plus de cinq miles de « tranchées d'arbres » adjacentes aux égouts pluviaux avec des surfaces perméables pour aspirer l'eau de pluie dans le sol.