La Société Française d’Ecologie (SFE) vous propose cette semaine le regard de Guillaume Lemoine, ingénieur écologue, sur l’écologie et la biodiversité des terrils miniers du Nord de la France.

Ce « regard » est une version légèrement modifiée et adaptée pour cette plateforme de l’article du même auteur paru dans le n°8 d’ESpèces, revue partenaire de la SFE pour ce projet.

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Des terrils et des hommes

Deux siècles et demi d’exploitation du charbon dans le Nord – Pas de Calais ont profondément modifié les paysages. Cette exploitation, qui commença en 1720 à Fresnes-sur-Escaut, s’organisa autour de 600 puits et permit, grâce 100 000 km de galeries, l’extraction progressive de 2 milliards de tonnes de charbon jusqu’à la remontée de la dernière gaillette à Oignies (62) le 21 décembre 1990, ce qui généra un vide de 2 km3 (Meilliez, 2008). L’homme, pour avoir accès au précieux charbon caché dans le sous-sol (majoritairement entre 400 et 700 m de profondeur), a ainsi déplacé et évacué des tonnes de matériaux inertes et stériles. Une partie de ces matériaux fut remontée à la surface pour former des collines artificielles dont certaines sont encore visibles dans les vallées de la Scarpe et de l’Escaut, dans les plaines de la Gohelle et de l’Ostrevent (cf. figs 1a et 1b).

Plusieurs centaines d’entre elles s’élevaient jusque dans les années 1950, témoignant de l’histoire industrielle régionale et formant une succession de 330 terrils qui s’étalaient sur plus de cent vingt kilomètres (O’Miel, 2008; Robaszynski & Guyétant, 2009). La “chaîne des terrils” occupait alors une surface de 3 500 ha, pour un poids total de 700 millions de tonnes de matériaux entreposés (Conservatoire des Sites Naturels du Nord et du Pas-de-Calais, 2005; O’Miel, 2008). Les volumes et le nombre de terrils diminuèrent ensuite progressivement avec la fin progressive de l’exploitation du sous-sol par les Charbonnages (années 1970-1980) et leur exploitation comme mines et carrières à ciel ouvert.

Que faire de ces encombrantes décharges à ciel ouvert ?

Composée de grès et de schistes houillers, la majorité des terrils est (ou a été) exploitée comme source d’approvisionnement en roches et gravats pour la réalisation de plateformes industrielles et comme remblais d’infrastructures diverses (fig2) (Lemoine, 2010). Se pose toutefois la question du devenir des autres terrils qui se sont révélés, au cours du temps et des inventaires naturalistes, être d’une grande richesse en termes de biodiversité (Petit, 1980; Lemoine, 1999; Conservatoire des Sites Naturels du Nord et du Pas-de-Calais, 2005; Lemoine, 2005). Cependant, de nombreux habitants de la région ne voient pas d’objection à la disparition de ces volumineux témoins de conditions de vie difficiles, d’injustices et de luttes sociales et de surcroît souvent accusés d’enlaidir les paysages (figs 2a et 2b).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En réaction à la disparition progressive des terrils miniers, diverses institutions publiques et associations privées (notamment l’association “la Chaîne des terrils”) travaillent depuis près de 25 ans pour la préservation de ce patrimoine particulier. Le dossier redoubla d’actualité lorsque l’État, dans le cadre de la dissolution des Charbonnages de France, a décidé de vendre l’entreprise Terrils SA (filiale des Charbonnages), propriétaire des terrils, à des entreprises privées (Kaszynski, 2008). Devant cette menace, les acteurs publics de la région ont sollicité en 2002 l’intervention de l’Établissement public foncier (EPF) Nord-Pas de Calais pour qu’il acquière ce patrimoine (2 200 ha) afin qu’il puisse être revendu par la suite aux collectivités territoriales et locales (Départements et intercommunalités, principalement). L’EPF fut également l’artisan de la requalification de très nombreux sites avec l’aide des fonds européens et de l’État mobilisés dans le cadre des politiques visant à la reconversion des friches industrielles (Lemoine, 2005 ; Kaszynski, 2008). Certains des travaux réalisés, poussés en termes de renaturation, ont aussi permis à certains terrils de devenir les maillons forts d’une trame verte et bleue dans le bassin minier (Briand et al., 2007; Kaszynski, 2008; Lemoine, 2010).

Les terrils, des habitats particuliers

La nature particulière des matériaux déposés sur les terrains miniers, schistes et grès houillers sombres et extrêmement poreux, permet le réchauffement rapide des « sols » ainsi formés, tout en créant de fortes ruptures dans la qualité du substrat (rupture pédologique ou édaphique*) et le relief local (rupture topographique). Il en résulte l’apparition de nouveaux habitats qui ont sélectionné une partie de la flore et de la faune régionales (espèces thermophiles et acidophiles) originaires d’espaces aux conditions édaphiques*et climatiques proches, comme celles que l’on rencontre sur les dunes, landes ou les coteaux calcaires. Les habitats miniers apparaissent comme autant de milieux favorables à l’extension de leurs aires de répartition (Lemoine, 2005). Au niveau écologique, des “effets de rupture”, comme pour les carrières (Voeltzel & Février, 2010), peuvent ainsi être mis en évidence pour caractériser les dépôts miniers.

La première rupture, édaphique*, correspond à celle créée par la nature même des terrains déposés, qui offrent de très forts contrastes avec les terres du Nord – Pas de Calais caractérisées par une forte proportion de terrains très fertiles de type argilo-limoneux sur un fond de craie. Les terres régionales apparaissent également plutôt lourdes, fraîches et alcalines alors que les dépôts miniers constituent des milieux pauvres en matière organique et plutôt acides, présentant de bonnes conditions de sécheresse et de chaleur, propices à l’établissement de steppes dites xérothermophiles* (et acidoclines*). Les sites miniers accueillent ainsi une flore particulière caractéristique des sols pauvres (oligotrophes*) et secs (Lemoine, 2005).

A côté des remarquables tapis de mousses et lichens (ex: cladonie, voir photo ci-contre), les espèces les plus intéressantes que l’on peut rencontrer sont des cotonnières (Filago minima et Filago vulgaris), la spergulaire rouge (Spergularia rubra), le trèfle des champs (Trifolium arvense), la jasione des montagnes (Jasione montana), l’ornithope délicat (Ornithopus perpusillus), l’euphraise des bois (Euphrasia nemorosa), l’odontide rouge (Odontites vernus), l’alsine à feuilles ténues (Minuarta hybrida), l’herniaire glabre (Herniaria glabra), la téesdalie à tige nue (Teesdalia nudicaulis), le nardure unilatéral (Nardurus maritimus) et les petites graminées annuelles, comme Aïra praecox et A. caryophyllea. (Petit, 1980 ; Toussaint et al., 2008).
 
 
 
 
Ces habitats très pauvres – où la dynamique végétale est ralentie – forment, dans certains cas, des pelouses ou des steppes aux végétations clairsemées ou de vastes espaces très minéraux.

Certains oiseaux apprécient également ce type de milieux ouverts : c’est le cas de la perdrix grise (Perdix perdix), de l’alouette lulu (Lullula arborea) ou du petit gravelot (Charadrius dubius). La digitale pourpre (Digitalis purpurea) et l’ajonc d’Europe (Ulex europaeus), également typiques des sols acides, se rencontrent aussi çà et là sur divers terrils miniers. Ceux-ci finissent toutefois par être colonisés, notamment par les bouleaux verruqueux (Betula verrucosa), espèce pionnière par excellence qui se satisfait des sols les plus ingrats.

Des îles thermophiles dans une plaine froide et humide

Caractérisés par des conditions extrêmement sèches, filtrantes et minérales, les “champs de pierres” créés par les dépôts de roches issues de l’exploitation des mines génèrent un climat particulier (rupture climatique). Les terrils sont caractérisés par leur capacité à se réchauffer facilement sous l’effet du rayonnement solaire : les roches très sombres accumulent la chaleur, notamment sur les pentes exposées au sud et positionnées perpendiculairement aux rayonnements solaires. Les scientifiques régionaux estiment que le microclimat des terrils a une température plus élevée de 5 °C par rapport aux conditions climatiques locales (Godin, comm. pers.).

Se rencontre ainsi sur les terrils le cortège des plantes thermophiles* de la région, telles que les vipérines (Echium vulgare), molènes (Verbascum sp.), le millepertuis perforé (Hypericum perforatum), l’épervière piloselle (Hieracium pilosella), les potentilles (Potentilla argentea et P. intermedia), etc. S’ajoutent à ces plantes communes des espèces plus rares voire protégées en région, comme l’épervière de Bauhin (Hieracium bauhinii), la réglisse sauvage (Astragalus glyciphyllos), la gesse des bois (Lathyrus sylvestris), l’œillet velu (Dianthus arenaria) et l’onagre de Silésie (Oenanthera subterminalis). Les conditions écologiques des terrils permettent également à certaines espèces typiques des dunes, des espaces littoraux ou des coteaux calcaires d’y trouver des biotopes à leur convenance, c’est-à-dire aux conditions écologiques similaires. Il s’agit des carlines sauvages (Carlina vulgaris), véroniques officinales (Veronica officinalis), laîches des sables (Carex arenaria) et divers plantains (Plantago arenaria et P. coronopus). Certaines espèces régionales thermophiles y trouvent même la limite nord de leur aire de répartition, comme le cerisier de Sainte-Lucie (Prunus mahaleb).

Des espaces révélateurs du voyage des graines… et des animaux

Les espèces végétales les plus originales que l’on rencontre – ou rencontrait – sur les terrils sont des plantes exotiques, telle un chénopode d’Australie (Chenopodium pumilio), le séneçon du Cap (Senecio inaequidens), originaire d’Afrique du Sud, devenu maintenant une espèce invasive sur l’ensemble du territoire régional (et ailleurs) ou une vergerette de Sumatra (Conyza sumatrensis) (Petit, 1972). Les modes de dispersion de ces espèces furent les vents ou plus probablement les échanges commerciaux (laine des moutons), voire le stationnement des troupes du Commonwealth lors des deux derniers conflits mondiaux (Petit, 1980).

Les régions du Sud de la France ou méditerranéennes ont également apporté leur lot d’espèces particulières, adaptées à la chaleur des terrils. Peuvent – ou pouvaient – ainsi être recensées : le micropyre délicat (Micropyrum tenellum), le chénopode botriche (Chenopodium botrys), le dittriche fétide (Dittrichia graveolens), le galéopse à feuilles étroites (Galeopsis angustifolia), la digitaire sanguine, (Digitaria sanguinalis), l’astragale pois-chiche (Astragalus cicer), l’armérie des sables (Armeria arenaria) et la scrofulaire des chiens (Scrophularia canina)…

Les espèces comme l’ibéride en ombrelle (Iberis umbellata), le centranthe rouge (Centranthus ruber), la saponaire de Montpellier (Saponaria ocymoïde), la coquelourde (Lychnis coronaria), et le figuier commun (Ficus caria), présentes également sur certains terrils de la région, sont quant à elles des espèces probablement échappées des jardins situés à proximité. Diverses espèces d’insectes thermophiles peuvent se rencontrer sur les milieux chauds des terrils, comme deux espèces de cicindèles (Cicindela campestris et Cicindela hybrida), l’œdipode turquoise (Oedipoda caerulescens, cf. photo ci-contre), ou le grillon d’Italie (Oecanthus pellucens).

 
La nature très particulière des terrils peut, dans certains cas, être à l’origine de phénomènes de combustion. Feux de décharges à proximité, pression élevée liée au poids des matériaux entreposés, bombes reçues lors des deux dernières guerres mondiales, foudre ou oxydation exothermique de la pyrite de fer (extraite du sol et déposée en surface avec les schistes et grès houillers) favorisent dans certains cas une combustion “spontanée” des terrils qui utilise comme combustible les poussières et particules de charbon provenant d’un tri incomplet des roches extraites du sous-sol (Meilliez, comm. pers.),. La combustion des terrils, générant des températures de 700 °C en profondeur, engendre la cuisson des schistes miniers qui se solidifient (Robaszynski & Guyétant, 2009). Les températures présentes à la surface des terrils permettent ainsi la survie hivernale de certaines espèces thermophiles* : c’est le cas du pourpier commun (Portulaca oleracea), espèce des vignobles qui, typique des zones en combustion, colonise aujourd’hui les espaces bien exposés. Le criquet domestique (Acheta domesticus), espèce présente dans les maisons et les galeries du métro de Paris, est aussi une espèce caractéristique des zones en combustion des terrils.

Un relief particulier dans le “plat pays”

La rupture climatique des terrils est complétée par un “effet de relief”. Cet effet est également généré ou caractérisé par des dynamiques artificielles et naturelles de ces dépôts qui présentent de fortes pentes. De plus, les schistes noirs entrés en combustion s’oxydent ou se vitrifient avec la chaleur produite (700 à 1 000 °C) et les schistes rouges ainsi créés acquièrent des propriétés mécaniques intéressantes. Les terrils sont donc convoités, d’une part pour la récupération des poussières de charbon ou mixtes charbonneux lorsqu’ils sont anciens et qu’ils ont fait l’objet d’un tri incomplet, et d’autre part pour le gisement de schistes rouges qu’ils représentent, matériau utilisé pour la création d’assises dures dans la réalisation d’infrastructures de transports ou de remblais divers. Ces exploitations génèrent ainsi de nouvelles perturbations.

L’activité industrielle (excavations, dépôts, création d’escarpements) crée ou maintient des milieux neufs et dynamiques favorables aux espèces pionnières (plantes, amphibiens, etc.) caractéristiques des milieux ouverts et extrêmement minéraux. Ces espèces exigeantes y trouvent des habitats favorables à leur développement. L’espèce pionnière la plus spectaculaire est l’oseille en écusson (Rumex scutatus) (cf. fig. ci-contre). Originellement absente de la région, elle se rencontre aujourd’hui sur les pentes instables des terrils. Probablement originaire de montagnes (Alpes), on émet comme hypothèse pour expliquer son introduction (de même que pour expliquer la présence de la petite pyrole, Pyrola minor, présente sur un seul terril) l’apport et l’usage de bois de conifères utilisés pour étayer les galeries de mines. Certains milieux en pente ou instables sont également colonisés par le pavot cornu (Glaucium flavum), typique des zones littorales.

Les terrils miniers apparaissent ainsi comme des milieux aux climats, pentes et substrats bien particuliers également favorables à la présence de certaines espèces remarquables de reptiles et d’amphibiens, d’origine régionale ou plus lointaine : le lézard des murailles (Podarcis muralis), originellement absent du territoire régional, y a opéré une remarquable colonisation. De nombreuses données concernant les différentes espèces d’amphibiens observées sur les terrils complètent les observations. Il s’agit d’espèces pionnières appréciant les espaces très minéraux ouverts et arides. Au “classique” crapaud calamite (Bufo calamita) se joignent les rares alyte accoucheur (Alytes obstetricans) et pélodyte ponctué (Pelodytes punctatus)(Godin, 2002 Lemoine, 1999, 2002). Cette dernière espèce, de répartition franco-ibérique, trouve sur les terrils et carrières du Nord les milieux les plus septentrionaux de son aire mondiale de répartition… qui ne dépasse pas la frontière belge (Parent, 1970).

Des habitats refuges… à préserver

La pauvreté en matières organiques des “sols” miniers des terrils, en plus de ralentir les dynamiques végétales spontanées et de préserver sur le moyen terme leurs caractéristiques de milieux pionniers, exclut leur mise en culture et en fait d’efficaces refuges pour la faune et la flore banales de nos campagnes. Non cultivées et épargnées par les biocides, les friches minières (comme de nombreuses autres friches industrielles) apparaissent comme des îles échappant à l’agriculture intensive et qui permettent de ce fait le maintien de diverses communautés d’insectes (orthoptères, hyménoptères, lépidoptères, etc.) et celui d’une grande partie de la flore régionale. Bien que plus courant aujourd’hui, le grand porte-queue (Papilio machaon) a trouvé ses derniers refuges sur ces terrils pendant de nombreuses années (Lemoine, 2005 ; Conservatoire des Sites Naturels du Nord et du Pas-de-Calais, 2005).

Les terrils miniers du Nord – Pas-de-Calais forment ainsi une spécificité régionale et un patrimoine naturel à conserver. Ils contribuent au maintien de la biodiversité dans une région très fortement peuplée, industrielle et à l’agriculture intensive. Image d’un renouveau et du dynamisme de la région, le patrimoine matériel et immatériel du bassin minier dans sa totalité a fait l’objet d’une démarche de reconnaissance internationale. Portée par les élus locaux et régionaux, la labellisation du bassin minier du Nord – Pas-de-Calais, en tant que patrimoine mondial de l’humanité, a été validée en juin 2012 par l’Unesco. Aujourd’hui, les acteurs locaux et les services de l’État (DREAL) travaillent pour assurer la protection réglementaire de certains terrils en proposant leur classement au titre du patrimoine historique, pittoresque, légendaire ou scientifique.

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Glossaire

– (Acidocline : se dit de végétation qui pousse sur des sols qui tendent à devenir acides.)
– Acidophile : qui prospère en milieu acide
– Edaphique : qualifie un sol
– (Édaphoclimatique : lié aux conditions de sols et de climat.)
– Oligotrophe : milieu très pauvre en éléments fertilisants et matières humiques.
– Thermophile: qui aime la chaleur
– Xérothermophile : qui aime la sécheresse et la chaleur.

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Bibliographie

BRIAND G., LEMOINE G., BELLAND S., MENSAH J. & HUTTNER B. (2007). – Guide pour l’ouverture au public d’un terril : Quelles démarches, comment aménager et gérer ? MBM, ACM, EPF-NPdC, Mission Bassin Minier édit., Oignies, 22 p.

CONSERVATOIRE DES SITES NATURELS DU NORD ET DU PAS-DE-CALAIS (2005). – Les terrils. Livret nature, Wambrechies, 26 p.

GODIN J. (2002). – Degré de rareté, évolution de la distribution et particularités de l’herpétofaune de la Région Nord – Pas-de-Calais. Bulletin de la Société Herpétologique de France, (104) 16-35.

KASZYNSKI M. (2008). – Les enjeux d’une gestion de transition du patrimoine industriel. In : Les Paysages de la mine, un patrimoine contesté ? Centre historique minier édit., Lewarde, 186-190.

LEMOINE G. (1999). – Prise en compte des crapauds calamites dans la requalification de friches industrielles dans le Nord – Pas-de-Calais. Supplément du Bulletin de la Société Herpétologique de France, Paris, (91) : 6-7.

LEMOINE G. (2002). – Prise en compte des crapauds calamites dans diverses opérations de restauration d’espaces agricoles et industriels dans le département du Nord. Supplément du Bulletin de la Société Herpétologique de France, Paris (101) 2-4.

LEMOINE G. (2005). – Nature et espaces industriels ; terrils miniers, carrières et sablières. Conseil général du Nord édit., Lille, 38 p.

LEMOINE G. (2007). – Les terrils miniers intègrent les espaces naturels sensibles. Revue Espaces naturels n°19 juillet 2007.

LEMOINE G. (2010). – Die Abraumhalden in den Nordfranzösischen Kohlerevieren. Bergbau Folge Landschaft. Internationale Bauausstellung (IBA) Fürst-Pückler-Land 2000-2010. Jovis éditeur, Berlin, 42-51.

MEILLIEZ F. (2008). – Evolutions hydrologiques irréversibles dans le basin minier du Nord – Pas-de-Calais. In : Les Paysages de la mine, un patrimoine contesté ? Centre historique minier édit., Lewarde, 72-81

PARENT G.-H. (1970). – Le Pélodyte ponctué, Pelodytes punctatus (Daudin), existe-t-il en Belgique et au Grand-Duché du Luxembourg ? note préliminaire. Bulletin Les Naturalistes Belges. t.51-7, Bruxelles 333-337

O’MIEL C. (2008). – La procédure d’inscription du bassin minier du Nord – Pas-de-Calais sur la liste du Patrimoine mondial de l’Unesco. In : Les Paysages de la mine, un patrimoine contesté ? Centre historique minier édit., Lewarde : 192-201.

PETIT D. (1972). – Les végétaux thermophiles peu communs de la région minière du Nord et du Pas-de-Calais. Le Monde des Plantes, 375 : 5.

PETIT D. (1980). – La végétation des terrils du Nord de la France, écologie, phytosociologie, dynamisme. Thèse de doctorat, Université des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d’Ascq : 250 p.

ROBASZYNSKI F. & GUYÉTANT G. coord. (2009). – Des roches aux paysages dans le Nord – Pas-de-Calais, richesse de notre patrimoine géologique. Société géologique du Nord et Conservatoire des sites naturels du Nord et du Pas-de-Calais édit., Lillers : 152 p.

TOUSSAINT B., MERCIER D., BEDOUET F., HENDOUX F. & DUHAME F. (2008). – Flore de la Flandre française. Centre régional de phytosociologie – Conservatoire botanique national de Bailleul, Bailleul : 556 p.

VOELTZEL D. & FÉVRIER Y. (2010). – Gestion et aménagement écologique des carrières de roches massives. Guide pratique à l’usage des exploitants de carrières. ENCEM et CNC – UNPG, SFIC et UPC, Paris, 230 p.

Et ces « regards » sur des sujets connexes, en ligne sur cette plateforme:

Burylo M. et R. Julliard, 2012. Regard critique sur la compensation écologique. Regards et débats sur la biodiversité, SFE. Regard n°36, 26 septembre 2012.

Dutoit T., 2013. L’ingénierie écologique. Regards et débats sur la biodiversité, SFE. Regard n°44, 5 avril 2013.

Prévot-Julliard A-C. et al, 2011. Les quatre R de la conservation. Regards et débats sur la biodiversité, SFE. Regard n°14, 22 mars 2011.

Quétier F., 2012. La compensation écologique. Regards et débats sur la biodiversité, SFE. Regard n°34, 3 juillet 2012.

Thompson J. et O. Ronce, 2010. La fragmentation des habitats. Regards et débats sur la biodiversité, SFE. Regard n°6, 18 novembre 2010.

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Article édité par Anne Teyssèdre pour la SFE, et Cécile Breton pour ESpèces.