L'imperméabilisation des sols ne provoque pas seulement des inondations : elle dégrade aussi la qualité de l'eau, et selon moi c'est le versant le plus négligé de la question. Le ruissellement urbain charrie hydrocarbures, métaux lourds, microplastiques et résidus de pneus vers les milieux récepteurs. L'artificialisation supprime l'infiltration, donc la filtration que le sol assurait gratuitement. Urbanisme et qualité de l'eau sont à mes yeux un seul et même sujet ; pourtant les politiques publiques continuent de les traiter à part. Cette note fait le pont entre l'urbanisme de l'eau et les analyses de qualité.
Quand la pluie tombe sur un bassin versant naturel, l'eau s'infiltre à travers le sol, qui se comporte en filtre. Les couches successives de terre végétale, d'argile et de roche retiennent les particules, dégradent les matières organiques, fixent une partie des métaux. L'eau qui atteint la nappe est sensiblement plus propre que celle qui est tombée en surface. C'est un service écosystémique gratuit, silencieux, remarquablement efficace, et qui ne figure sur aucune facture.
Quand la même pluie tombe sur une ville imperméabilisée, cette filtration n'a pas lieu. L'eau glisse sur le béton, l'asphalte, les toitures métalliques et les parkings, et elle ramasse au passage tout ce qui traîne. Les campagnes de caractérisation des eaux de ruissellement urbain, menées depuis les années 1990, dessinent un cocktail récurrent dont la composition varie peu d'une agglomération à l'autre.
Les hydrocarbures viennent des véhicules (fuites d'huile, imbrûlés d'échappement, lessivage des chaussées) et du bitume lui-même, qui relargue des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sous l'effet conjugué de la chaleur et de la pluie. Une part importante de ces composés ne circule pas dissoute mais adsorbée sur les matières en suspension : la pollution voyage accrochée aux particules, ce qui explique qu'on la traite mal en se contentant de filtrer le « gros » et en laissant filer le fin.
Les métaux lourds (zinc, cuivre, plomb, cadmium) proviennent de l'usure des matériaux de construction (toitures en zinc, gouttières en cuivre), de l'abrasion des freins et des pneus, des retombées atmosphériques. Le cadmium, cancérogène avéré, se retrouve dans le ruissellement à des concentrations faibles mais persistantes, et il s'accumule là où l'eau stagne ou s'infiltre sans précaution.
Les microplastiques et les résidus de pneus forment un front de contamination plus récent, encore mal cadré par la réglementation. Le 6PPD-quinone, produit d'oxydation d'un additif antiozone présent dans les pneus, illustre crûment la nouveauté du problème : il tue certains salmonidés à des concentrations de l'ordre du microgramme par litre. L'équipe qui l'a identifié, en remontant la piste depuis le lessivage des particules d'usure de pneus, mesure une létalité (CL50) autour de 0,8 µg/L et relève le composé dans les eaux de voirie et les ruisseaux affectés à des teneurs de 0,3 à 19 µg/L (Tian et al., 2021). Les autoroutes et les grandes surfaces commerciales en sont les principales sources, et les réseaux pluviaux l'acheminent sans détour vers les cours d'eau.
Les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) traversent quant à eux toutes les filières. Présents dans les revêtements antiadhésifs, les mousses anti-incendie, les textiles imperméables et quantité de produits industriels, ils se retrouvent dans le ruissellement urbain, les eaux de surface et les nappes. Leur quasi-indestructibilité leur vaut le surnom de « polluants éternels » ; c'est aussi ce qui rend dérisoire l'idée de les rattraper en bout de chaîne plutôt que d'éviter de les disperser.
Le ruissellement ne fait pas que transporter des polluants : en imperméabilisant les sols, on supprime du même geste le mécanisme qui les neutralisait. Le sol vivant fonctionne comme un réacteur biochimique, où les bactéries dégradent les hydrocarbures, les argiles fixent les métaux, les racines stabilisent les particules et entretiennent la porosité. Couler du béton par-dessus met ce réacteur hors service, et la perte est asymétrique : l'imperméabilisation s'obtient en quelques semaines de chantier, là où la reconstitution d'un sol fonctionnel demande des décennies.
L'artificialisation des sols progresse en France plus vite que la population. Entre 2009 et 2023, de l'ordre de 24 000 hectares par an ont été consommés, l'habitat en restant le premier moteur loin devant les activités économiques et les infrastructures de transport (Cerema, 2024). L'objectif de zéro artificialisation nette (ZAN), inscrit dans la loi Climat et Résilience de 2021, vise à réduire de moitié ce rythme d'ici 2031, puis à l'annuler en solde net d'ici 2050. Mais le ZAN compte des surfaces : c'est un objectif quantitatif, qui ne dit rien de la qualité hydrologique de ce qu'on bétonne.
Or, du point de vue de l'eau, c'est cette qualité qui décide de tout. Un hectare imperméabilisé en tête d'un bassin d'alimentation de captage n'a pas le même poids qu'un hectare imperméabilisé en cœur de ville dense déjà raccordé à un réseau de traitement. La position de l'artificialisation par rapport aux zones d'infiltration, aux aires d'alimentation des captages et aux milieux récepteurs sensibles change tout, et cette dimension spatiale me paraît largement absente du cadre ZAN. Un même quota d'hectares, mal localisé, peut faire bien plus de dégâts qu'un quota plus élevé posé là où le sol comptait moins.
En France, l'urbanisme et la qualité de l'eau relèvent de codes, d'administrations et de financements distincts, et cette séparation n'est pas un détail d'organigramme : elle se lit directement dans l'état des nappes.
L'urbanisme se conduit par le Code de l'urbanisme, les PLU et PLUi, les SCoT, les permis de construire. Les services instructeurs vérifient la conformité d'un projet à des règles de constructibilité, de densité, de hauteur, de stationnement. L'effet du projet sur la qualité de l'eau n'entre pas dans la grille d'instruction, sauf dans les périmètres de protection de captages, et encore de façon limitée.
La qualité de l'eau, elle, se pilote par le Code de l'environnement, le Code de la santé publique, les SDAGE et les SAGE. Les agences de l'eau financent la protection des captages ; les agences régionales de santé contrôlent l'eau distribuée. Mais aucun de ces acteurs n'a prise sur les décisions d'urbanisme qui, en amont, déterminent l'imperméabilisation des sols.
Le résultat est une déconnexion structurelle. Un maire peut autoriser un lotissement de deux cents logements sur un sol perméable qui alimente un captage en aval sans que l'ARS, l'agence de l'eau ou le syndicat d'eau potable n'aient voix au chapitre sur le permis. Le zonage pluvial, quand il existe, fixe des débits de fuite et des obligations de rétention, mais presque jamais de prescriptions sur la qualité des rejets : on régule le volume, pas la charge polluante. Et la gestion des eaux pluviales urbaines demeure facultative pour les communautés de communes, si bien que dans beaucoup d'intercommunalités, personne n'est formellement responsable de la pollution que charrie le ruissellement. À mon sens, c'est là le verrou silencieux : non pas une règle trop laxiste, mais une responsabilité sans titulaire.
L'étude ERMES-II sur la nappe rhénane a documenté une contamination qui ne tient pas qu'à l'agriculture. Les zones urbaines et industrielles y apportent leur part de métaux, de solvants chlorés, de PFAS et d'hydrocarbures. Dans la plaine d'Alsace, la nappe phréatique affleure à quelques mètres : toute pollution de surface l'atteint vite, et durablement.
L'imperméabilisation aggrave la chose de deux manières opposées et complémentaires. D'un côté, elle concentre le ruissellement et sa charge vers un petit nombre d'exutoires (déversoirs d'orage, fossés, cours d'eau), où les concentrations deviennent critiques par à-coups, au rythme des orages. De l'autre, elle prive la nappe de la recharge diffuse qu'assurait l'infiltration des pluies, donc de la dilution qui atténuait les contaminants déjà présents dans l'aquifère. Moins d'eau propre qui descend, plus de polluants concentrés en quelques points : le bilan se dégrade par les deux bouts.
Les eaux brutes captées sous les zones urbanisées présentent alors un profil de contamination mixte : pesticides et métabolites d'origine agricole, métaux et hydrocarbures d'origine urbaine, substances émergentes (PFAS, résidus médicamenteux, microplastiques) d'origine diffuse. Chaque famille appellerait un traitement différent ; les empiler rend la potabilisation toujours plus coûteuse et techniquement exigeante. Et cette facture-là, payée à la fin par les habitantes et les habitants sur leur facture d'eau, est la traduction monétaire d'un choix d'aménagement fait des années plus tôt, ailleurs, par d'autres.
L'urbanisme de l'eau propose de sortir de cette impasse en réintroduisant la qualité de l'eau dans les choix d'aménagement. Au lieu de construire d'abord et de gérer l'eau ensuite, on part du cycle de l'eau pour organiser l'espace.
Concrètement, chaque projet gagnerait à évaluer son effet non seulement sur les volumes de ruissellement (ce que fait déjà le zonage pluvial), mais aussi sur la qualité des eaux rejetées et sur la capacité d'infiltration du site. Les jardins de pluie, les noues végétalisées et les sols perméables ne sont pas seulement des dispositifs de rétention : ce sont des organes de filtration qui retiennent une part appréciable des polluants du ruissellement.
La gestion à la source des eaux pluviales est le pivot opérationnel de cette approche. Infiltrer la pluie à travers un sol vivant, c'est rétablir le filtre que l'imperméabilisation avait coupé. Les retours d'expérience convergent : les dispositifs végétalisés abattent une part majoritaire des matières en suspension, et avec elles des métaux et des hydrocarbures qui voyagent fixés aux particules, l'abattement des fractions dissoutes restant plus variable selon le substrat et la conception (Fletcher et al., 2015 ; LeFevre et al., 2015). Ces performances s'obtiennent à un coût souvent inférieur à celui des bassins enterrés classiques, et elles tendent à s'améliorer avec le temps, à mesure que le substrat et la végétation s'installent. Un ouvrage de béton vieillit ; un sol filtrant, bien conçu, mûrit.
La cartographie du ruissellement complète le tableau. En traçant les chemins préférentiels de l'eau en surface, les zones d'accumulation et les points de connexion avec les milieux récepteurs, elle indique où placer les aménagements pour qu'ils protègent vraiment la ressource, plutôt que de les disperser au hasard des opportunités foncières.
Les analyses de qualité des eaux pluviales conduites dans les agglomérations françaises confirment l'ampleur du problème. Le programme de recherche OPUR (Observatoire des polluants urbains en Île-de-France), porté par le LEESU depuis 1994, a accumulé un corpus considérable sur la contamination des eaux de ruissellement et des rejets urbains par temps de pluie.
Le constat qui s'en dégage, et que je retiens comme central, tient en une comparaison : pour plusieurs paramètres clés (matières en suspension, métaux, hydrocarbures), la charge polluante des rejets urbains de temps de pluie atteint un ordre de grandeur comparable à celle d'eaux usées domestiques non traitées (Gromaire et Chebbo, OPUR). Autrement dit, à chaque orage, une ville imperméabilisée déverse dans ses rivières l'équivalent, pour ces paramètres, d'un flux d'eaux usées brutes. La différence décisive est ailleurs : les eaux usées passent par une station d'épuration ; les eaux pluviales, le plus souvent, partent sans aucun traitement vers les cours d'eau, les lacs et les nappes. On a beaucoup investi pour traiter ce qui sort des maisons, et presque rien pour ce qui ruisselle sur les rues.
C'est pourquoi l'objectif de zéro artificialisation nette, nécessaire, me paraît insuffisant pris seul. Il ne dit rien de la qualité des sols préservés, de leur rôle dans le cycle de l'eau, ni de la position de l'artificialisation par rapport aux captages et aux milieux récepteurs. Un ZAN sensible à la perméabilité et à la fonction hydrologique des sols reste à construire, et c'est par là, je crois, qu'il gagnerait en portée réelle.
Si je remonte d'un cran, je crois que cette séparation entre l'urbanisme et l'eau tient à une habitude de pensée plus ancienne que nos codes. Nous avons fini par ne plus voir dans la pluie qu'une quantité à évacuer, et dans le sol qu'un support à bâtir. Ivan Illich a décrit ce glissement mieux que personne : l'eau réduite, par la ville industrielle, à un simple fluide de nettoyage, dépouillée de tout ce qu'elle portait d'autre.
« In the course of this essay I will trace the way water has been shorn of its mythic associations and reduced to an urban cleaning fluid. »
ILLICH, Ivan. H2O and the Waters of Forgetfulness. Dallas : Dallas Institute of Humanities and Culture, 1985 (trad. fr. H2O, les eaux de l'oubli. Paris : Lieu commun, 1988).
Tant que l'eau n'est qu'un déchet à expédier, l'aménagement la canalise, l'enterre, l'oublie, et la pollue sans même y prêter attention. Quand elle redevient un milieu qu'on infiltre, qu'on ralentit, qu'on rend visible dans la rue et le jardin, la qualité cesse d'être un sujet d'experts pour devenir une affaire partagée par les habitantes et les habitants. Le filtre du sol et le regard que nous portons sur l'eau se rétablissent, me semble-t-il, par le même mouvement.
CEREMA, 2024. Détermination de la consommation d'espaces NAF : rapport sur les déterminants de la consommation d'espace 2009-2023. Collection Connaissance. Disponible sur : https://www.cerema.fr
CHOCAT, Bernard, 1997. Encyclopédie de l'hydrologie urbaine et de l'assainissement. Paris : Lavoisier.
FLETCHER, Tim D. et al., 2015. SUDS, LID, BMPs, WSUD and more : the evolution and application of terminology surrounding urban drainage. Urban Water Journal, vol. 12, n° 7, p. 525-542.
GROMAIRE, Marie-Christine et al., 2019. Le programme OPUR : bilan des connaissances sur les flux de contaminants dans les rejets urbains de temps de pluie. Techniques Sciences Méthodes.
ILLICH, Ivan, 1985. H2O and the Waters of Forgetfulness. Dallas : Dallas Institute of Humanities and Culture (trad. fr. H2O, les eaux de l'oubli. Paris : Lieu commun, 1988).
LEFEVRE, Gregory H. et al., 2015. Review of dissolved pollutants in urban storm water and their removal and fate in bioretention cells. Journal of Environmental Engineering, vol. 141, n° 1.
CGEDD, 2017. Gestion des eaux pluviales : dix ans pour relever le défi. Rapport technique n° 010159-01.
TIAN, Zhenyu et al., 2021. A ubiquitous tire rubber-derived chemical induces acute mortality in coho salmon. Science, vol. 371, n° 6525, p. 185-189.
Directive (UE) 2024/3019 du Parlement européen et du Conseil du 27 novembre 2024 relative au traitement des eaux résiduaires urbaines (refonte). JOUE, L, 2024/3019, 12 décembre 2024.
Loi n° 2021-1104 du 22 août 2021 portant lutte contre le dérèglement climatique et renforcement de la résilience face à ses effets (loi Climat et Résilience).
