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En matière de gestion d’eaux pluviales dans le cadre de projets d’aménagement, le seul moyen c’est de donner l’exemple…

En matière de gestion d’eaux pluviales dans le cadre de projets d’aménagement, le seul moyen c’est de donner l’exemple…

En matière de gestion d’eaux pluviales dans le cadre de projets d’aménagment, le seul moyen c’est de donner l’exemple…

La Gestion de l’Eau au cœur des projets d’aménagement…. La prévention des inondations, une bonne gestion des eaux pluviales, une nouvelle approche paysagère, autant de paramètres à prendre en compte dans le projet d’aménagement urbain.

Véritable enjeu vital, l’eau est une ressource essentielle à la survie de l’homme. Sa rareté devenant croissante à l’échelle planétaire, seulement 2,5 % des eaux de la terre sont douces et seulement 10 % de celles-ci sont facilement accessibles à l’homme. Pour conséquence, 1 milliard de personnes n’ont pas accès à l’eau potable, 5 millions de personnes meurent chaque année de maladies liées à la mauvaise qualité de l’eau et environ 2 milliards n’ont pas d’assainissement (source OMS).

Selon l’Organisation des Nations Unies (ONU), un tiers de la population mondiale vit en situation de « stress hydrique », c’est-à-dire que la quantité d’eau disponible par habitant et par jour est insuffisante (cf. carte ci-dessous). Si aucune action forte est engagée, ces inégalités d’accès à la ressource en eau vont continuer de provoquer des risques sanitaires tels que la propagation du paludisme, des risques environnementaux dus au changement climatique Nord sud et sans oublier les sources de tensions internationales car deux sur trois des grands fleuves et nappes aquifères sont partagés entre plusieurs pays.

La disparité des consommations en eau des individus est marquante. Pour exemple, un américain consomme 600 litres d’eau par jour, un européen en moyenne entre 200 et 500 litres et a contrario certaines populations manquent d’eau et doivent se contenter de quelques litres sachant que 50 litres d’eau douce par jour sont nécessaires pour la survie de chaque personne.

Si rien n’est fait face à l’évolution des modes de vie et l’accroissement de la population mondiale, on peut s’attendre à une diminution de l’ordre d’un tiers, en moyenne, de l’eau disponible par personne dans le monde au cours des 20 prochaines années. D’ailleurs, le dernier rapport mondial des Nations Unies sur la mise en valeur des ressources en eau (ONU-Eau) confirme cette dégradation.

Même si la France bénéficie d’une ressource en eau globalement abondante grâce à sa pluviométrie moyenne de 480 milliards de m3/an (source Météo France) et d’un stock d’eaux souterraines de l’ordre de 2000 milliards de mètres cubes, les ressources internes en eau de la France correspondent à environ 2 800 mètres cubes d’eau par habitant et par an. Les zones urbanisées des villes importantes, la demande est parfois supérieure à la capacité de la ressource naturelle en eau limitrophe obligeant des restrictions, des systèmes de compensation importants et coûteux. Conjuguée à la demande non négligeable et toujours plus croissante  le défi à relever étant de promouvoir une gestion durable de nos ressources en eau.

C’est donc à travers cette analyse qu’une étude a été menée sur la gestion de l’eau dans les projets présentés à l’appel à projets EcoQuartiers 2009.

Ainsi la gestion de l’eau à l’échelle d’un projet doit contribuer à la politique de l’eau menée à l’échelle du bassin versant. Il est donc important, à l’échelle locale, de prendre en considération l’ensemble des documents de planification et réglementaires sur l’eau à l’échelle territoriale, afin que les axes de travail du projet soient cohérents à la fois avec ces orientations générales, qui souvent dépassent les limites administratives, et avec les objectifs locaux.

L’application des orientations générales d’un document de planification type SCOT doit être interprétée avec prudence à l’échelle d’un projet. Par exemple, la zone du projet peut se situer sur un territoire classé en zone sensible à l’eutrophisation (orientation SCOT). Il est alors nécessaire de se poser la question des conséquences du projet : aggrave t-il la situation initiale ou permet-il une amélioration de la qualité de l’eau ? Ceci soulève une interrogation du devenir du site, en particulier en milieu urbain.

 

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L’analyse de ces dossiers montre une évolution des pratiques vers une régulation des eaux pluviales plus stricte à l’échelle des constructions, des parcelles privatives ou des îlots, et bien souvent au-delà de l’aspect réglementaire requis.

Prendre en compte la mode de gestion de l’eau depuis son point d’impact jusqu’à son rejet vers le milieu. Ce procédé nécessite un travail minutieux avec le bureau d’étude hydraulique, et ceci dès la phase de conception. Selon la disposition urbaine envisagée, Un découpage très fin en sous-bassins peut s’avérer nécessaire afin de vérifier la faisabilité hydraulique.

L’analyse des 160 dossiers de candidatures à l’appel à projet EcoQuartier 2009 a permis de relever un nombre significatif de projets situés sur d’anciennes friches urbaines : 43 concernent des reconquêtes de friches urbaines seules, 12 concernent de la réhabilitation, 4 concernent les deux.

Ce phénomène, positif face à l’étalement urbain, doit amener toutefois les décideurs publics à redoubler de vigilance sur la nature du milieu récepteur. Sur les 14 opérations analysées dans cette étude, 9 concernent des mutations urbaines d’anciennes friches industrielles ou industrialo- portuaires. Ce qui amène à dire que les études amonts sur le milieu récepteur sont particulièrement importantes. Le diagnostic doit permettre de hiérarchiser les enjeux concernant la préservation de l’eau sur le secteur d’étude, et d’avoir un regard « microscopique » sur l’état des lieux des eaux superficielles et souterraines. En effet, celui-ci doit permettre de déterminer les études complémentaires nécessaires à mener :

– une meilleure adaptation du projet selon le degré de pollution relevée (usage adapté au zonage).

– une évolution des réflexions sur la manière de traiter et d’évacuer les eaux pluviales : selon la situation et la configuration du site (topographie marquée, pluviométrie et imperméabilisation locales fortes, absence d’exutoire naturel, réseau saturé ou unitaire), selon la nature du sols (perméabilité, présence de nappe sub-affleurante..), et selon les caractéristiques des constructions (garage en sous-sol, capacité de rétention des parcelles, rafraîchissement des bâtiments..).

– une utilisation du potentiel intrinsèque des matériaux du site telle que leur qualité d’absorption. Ceci permet leur réutilisation pour des solutions de gestion de l’eau du type chaussée à structure réservoir au lieu d’un approvisionnement extérieur.

– des aménagements anticipant des probables inondations temporaires pour les zones à risques (voies et parking sous-sol inondables).

Un diagnostic sur :

– La régulation des eaux pluviales s’oriente vers des systèmes de rétention mixte (partie privative et domaine public). Plusieurs approches sont employées. En sur-dimensionnant la capacité de stockage pour limiter le débit de rejet vers le domaine public. La gestion des eaux pluviales sur le domaine public se trouve ainsi limitée.

Cette contrainte de régulation laisse apparaître une diversité d’emploi des solutions techniques alternatives d’eau pluviale (toitures végétalisées, citerne, système puisard, tranchée drainante, surfaces perméables..).

– En intégrant la gestion des crues, les espaces publics servent de tamponnement de la crue centennale. Aujourd’hui, le travail commun entre l’urbaniste, le paysagiste et l’hydrologue permet d’aboutir à un projet d’aménagement paysager intégrant la gestion des crues. Son intérêt repose sur la superposition des fonctions d’usage des espaces publics, souvent fort consommateurs d’espace mais nécessaires, en contradiction des constructions denses recherchées. La solution par submersion temporaire des espaces verts semble faire l’unanimité grâce aux nombreuses variables d’aménagement offertes du type parc ou jardin en creux, répondant parfaitement aux critères des Plans de Prévention des Risques d’Inondation.

– Une meilleure pratique sur l’assainissement, les projets traitent cette question sous deux aspects :

·  répondre à une surcharge du réseau existant et éviter un renvoi et un traitement supplémentaire par la station d’épuration,

·  créer un réseau d’eaux usées afin de limiter les pollutions diffuses dans le milieu naturel.

De plus, un projet envisage de traiter les eaux usées autrement en créant un parc forestier qui aura une fonction de lagunage pour filtration des eaux grises du secteur d’étude.

L’étude fait paraître qu’une gestion de l’eau dans les EcoQuartiers n’est pas que de l’ordre technique mais c’est aussi une composante paysagère et écologique forte. La présence d’un cours d’eau majeur tel qu’un fleuve ou un lac peut être un élément structurant et attractif pour le projet (valorisation d’un territoire, accessibilité au fleuve, lien avec le quartier). Par contre, cela ne doit pas être au détriment de l’écosystème existant et d’une manière générale, des enjeux de la trame bleue. D’ailleurs, les projets abordent peu des incidences des activités anthropiques (d’un quartier ou d’un rayonnement plus important) sur le milieu environnant.

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Retours sur les mises en œuvre de solutions techniques alternatives d’assainissement intégrées dans les projets d’aménagement.

Les solutions techniques alternatives de gestion des eaux pluviales commencent à être valorisées pour leurs avantages et leurs performances. Cependant elles comportent des risques, il faut être vigilant notamment sur l’infiltration des eaux pluviales dans des sites sensibles à la pollution (cf § études préalables).

– A l’échelle de la construction. La mise en place d’une récupération d’eau de pluie est souvent préconisée mais il est actuellement difficile de mesurer son impact sur le plan quantitatif. En cas de rejet limité demandé, les constructeurs semblent préférer une régulation de l’eau de pluie au niveau de la construction (par exemple par les toitures végétalisées), et à l’échelle de la parcelle ou de l’îlot (puisard, noue, tranchée drainante, matériaux poreux..).

– A l’échelle de l’espace public. Divers scénarii de régulation et de stockage sont observés selon l’environnement désiré. Dans tous les cas, la fonction multi-usages est systématiquement intégrée.

Pour la rétention, on observe trois concepts :

– le premier est la solution type « bassin d’agrément », d’une conception plus ou moins paysagère et qui donne un concept plutôt urbain (photos 1 et 2).

– Le second est une solution de type jardin ou parc inondable (photo 3), adéquate pour des activités de plein air lorsqu’il est sec .

– Enfin le troisième concept, où la rétention de l’eau n’est pas apparente mais est stockée dans le substrat des aménagements paysagers afin d’alimenter les végétaux plantés. Ce concept favorise une végétation autonome en eau. D’ailleurs, des équilibrages de rétention d’eaux pluviales sont possibles en fonction des espaces disponibles et de l’usage affecté du lieu (ex : surverse vers cuve de plantation).

Pour la régulation, les retours d’expérience témoignent de solutions techniques plus urbaines, plus minérales telles que cour urbaine avec noue, place encaissée permettant occasionnellement une submersion par les eaux de pluie et servant majoritairement comme lieu de rencontre pour la population, ou bien canaux. Mais dans l’ensemble, la majorité des projets présentent des cheminements hydrauliques (de type noues plantées, fossés, ou jardin creux infiltrants) sur les artères principales et secondaires afin de tamponner les eaux pluviales.

Les solutions plus coûteuses du type chaussée réservoir peuvent aussi montrer un fort intérêt, notamment en cas d’obstacle physique important (voie ferrée), comme le prouve l’expérience du projet du Raquet. La gestion intégrée de l’eau amène parfois à réaliser des ouvrages artificiels type canaux, jardins filtrants ou bassins d’eau, qui soulèvent plusieurs niveaux de difficultés que ce soit purementtechnique telle que la réalisation de canaux étanches, ou que ce soit sur le plan sanitaire (qualité de l’eau) où l’oxygénation est importante. Des études complémentaires ont été nécessaires pour résoudre les problèmes d’oxygénation des bassins ou canaux (ZAC de Bonne à Grenoble, Les Rives de la Haute – Deûle à Lille – Lomme). Le risque d’instabilité biologique est aussi à considérer, et demande un suivi après travaux plus soutenu. Concernant les mécanismes, l’alimentation en eau est souvent réalisée par un système éolien évitant ainsi le système électrique.

Des expériences « plus naturelles », comme la réouverture d’un ru montre qu’il est aussi possible d’obtenir des résultats satisfaisants de cette manière. Les premiers bilans montrent que le milieu végétal reconquiert les milieux spontanément. Le suivi du ru, avant et après réalisation, sera un bon test du devenir de ce type de réalisation.

A noter, une maîtrise d’ouvrage envisage un ascenseur « zéro énergie » où le surplus de l’eau de pluie sert à alimenter les cuves d’équilibrage qui le font fonctionner (Le Moulin Apparent, 86). Des projets différencient les eaux pluviales « chargées » des eaux pluviales dites « claires » afin d’éviter toute dispersion de la pollution et le sur-dimensionnement des ouvrages de traitement contre les pollutions. Le schéma ci-contre montre un triple réseau séparatif qui différencie les eaux usées, les eaux pluviales claires et les eaux pluviales chargées (ZAC Seguin – Rives de Seine).

Sur les projets à faible relief, occasionnant parfois des pentes à contre sens, il peut s’avérer utile de travailler en amont sur les déblais / remblais en partenariat avec le paysagiste, le bureau d’études hydraulique et l’urbaniste. Ceci permet de modeler le site dans le but d’obtenir une gestion hydraulique aérienne et éviter des mises en dépôt inutiles.

Concernant la prise en compte du traitement des eaux usées, les projets traitent cette question sous deux aspects :

 répondre à une surcharge du réseau existant et éviter un renvoi et un traitement supplémentaire par la station d’épuration,

 créer un réseau d’eaux usées afin de limiter les pollutions diffuses dans le milieu naturel.

De plus, un projet envisage de traiter les eaux usées autrement en créant un parc forestier qui aura une fonction de lagunage pour filtration des eaux grises du secteur d’étude (ZAC du Raquet, Douai).

Sur le plan de la réutilisation des eaux de pluie, la grande avancée est du côté des collectivités où plusieurs actions sont réalisées à l’échelle des bâtiments publics et des espaces publics, essentiellement pour un usage extérieur. En effet, les eaux de pluie stockées sont généralement utilisées à la place de l’eau potable pour alimenter des bassins d’agréments, arroser les espaces verts, nettoyer la voirie. Cela entraîne inévitablement une politique forte des élus auprès des services internes et de la population. Pour exemple, la ville de Grenoble utilise une première fois l’eau de pluie pour alimenter les bassins d’agrément et une seconde fois, en utilisant l’eau des bassins pour arroser les espaces verts (chaque semaine 1/3 des eaux des bassins sont renouvelées). Sur le plan financier, la réalisation d’une telle installation est revenue à 50 000 euros à la collectivité pour 4 millions d’euros d’aménagements paysagers soit environ 1 %, sans compter le gain économique effectué sur cette réutilisation.

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Approche paysagère et écologique

La gestion de l’eau dans les EcoQuartiers n’est pas que de l’ordre technique mais c’est aussi une composante paysagère et écologique forte.

– Un patrimoine naturel valorisé mais à surveiller. La présence d’un cours d’eau majeur tel qu’un fleuve ou un lac peut être un élément structurant et attractif pour le projet (valorisation d’un territoire, accessibilité au fleuve, lien avec le quartier). Par contre, cela ne doit pas être au détriment de l’écosystème existant et d’une manière générale, des enjeux de la trame bleue. D’ailleurs, les projets abordent peu des incidences des activités anthropiques (d’un quartier ou d’un rayonnement plus important) sur le milieu environnant.
La mise en avant de projets dit EcoQuartier doit renforcer cette vigilance. Il s’agit de s’interroger sur la capacité « de puiser » dans ce milieu, instaurer un suivi et établir un plan de mesures correctives si besoin (voir paragraphe biodiversité).

– L’eau pluviale, une composante forte du paysage. L’ensemble des projets met en scène l’eau sous de multiples facettes. L’eau est retrouvée par exemple à l’échelle de l’habitat sous forme de toitures végétalisées qui contribuent à l’embellissement du bâti en particulier sur des reliefs marqués (construction sur coteau).

Au cœur des îlots, en particulier sur les bâtiments collectifs, les solutions techniques type bassin paysager, noue plantée, ou tranchée drainante, agrémentent les parties communes d’îlots, en équilibre aux constructions de plus en ZAC De Bonne, Grenoble plus denses. L’intégration de ces nouveaux aménagements hydrauliques permet de diversifier et développer la végétation.

A l’échelle de l’espace public, la conception des projets laisse une place forte à l’eau. Cela se traduit par un maillage hydraulique très varié, plus ou moins végétalisé tels que les noues, fossés, canaux, jardins creux, pour enfin rejoindre de grands espaces comme les parcs inondables, un jardin archipel ou encore bassins paysagers.

Certains projets utilisent le potentiel du paysage urbain et naturel pouvant être lié à l’eau, comme d’anciennes fosses d’usine, ou des cales portuaires aménagées ou encore des berges aménagées dans la continuité d’une préservation écologique (espèces végétales protégées).

Un intérêt pour la biodiversité (Trame verte et bleue)

La diversification de la gestion de l’eau en milieu urbain montre un intérêt pour améliorer la diversité biologique (faune et flore) dans ces multiples micro-écosystèmes crées que sont les noues, les jardins d’eau, les jardins creux, les berges, plans d’eau permanents ou encore parcs inondables. La création de ce maillage, contributeur de la « trame verte et bleue », sur les espaces publics comme privés, favorise aussi la connectivité des espèces animales et végétales, et limite ainsi la fragmentation des habitats provoquée par l’urbanisation.

Pour autant, l’inventaire écologique initial de ces sites est rarement effectué malgré l’affichage de ces projets en faveur de la biodiversité. Lille Métropole Communauté Urbaine (LMCU) élabore actuellement une grille d’évaluation qui doit comprendre un indice relatif de biodiversité (IRB) actualisé tous les 2 ans. Cet indicateur permettra de juger l’état initial de la biodiversité, ainsi que les conséquences de l’aménagement urbain.

Concernant la gestion ultérieure de cette trame verte et bleue, elle est souvent ramenée à une gestion différenciée, combinée à une réduction de l’utilisation des produits phytosanitaires. Une piste serait d’associer cette gestion différenciée au processus du génie écologique (diagnostic écologique, conception, gestion, suivi) qui est vraiment la clé de la préservation des espèces végétales et animales.

Un autre point intéressant est le traitement de la pollution des eaux par la technique phyto-épuration aussi bien sur des bassins de rétention très urbains (cf. jardin d’eau des Rives de la Haute – Deûle, Rapport d’étude 2011 174 Etude sur la gestion de l’eau dans les projets EcoQuartiers 2009 ou la ZAC de Bonne de Grenoble), ou plus naturellement comme le Ru des Gohards sur l’opération de Bottière – Chênaie, ou encore par les jardins filtrants de l’opération de Bordeaux « La berge du Lac »

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Une autre approche !

La présence de l’eau concourt à l’attractivité et à la qualité du cadre de vie. Ceci amène à être vigilant sur les points suivants :

– La sécurité et accessibilité des ouvrages hydrauliques. La liberté d’accès aux ouvrages est généralement privilégié, accompagnée d’une signalisation sécuritaire, par exemple par la présence d’un panneau « interdiction de se baigner ». Cependant, après travaux, la mise en oeuvre de garde-corps est effectué sur certains ouvrages. De nombreuses interrogations subsistent sur les risques possibles.

– L’information, la communication autour de l’eau. La prescription d’une signalétique sur l’eau en phase travaux permet d’informer la population de l’aménagement hydraulique et de l’aider à mieux comprendre le rôle des ouvrages réalisés. Cette communication est indispensable lorsque les espaces publics sont ouverts avant la réalisation complète de l’opération (ex Les Rives de la Haute-Deûle, Prairie au Duc, ZAC de Bonne).

Toute la réflexion autour de la gestion intégrée de l’eau pluviale redonne une dimension sociale à l’espace public, que ce soit sous l’aspect ludique, récréatif, festif ou culturel. Enfin, la mise en valeur de l’eau contribue à mieux la faire connaître auprès de la population et par ce biais d’être sensibilisée à sa préservation.

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Quelle gouvernance ?

– Les démarches d’accompagnement. La mise en avant de démarches de type Haute Qualité Environnementale (HQE) permet de promouvoir des pratiques de maîtrise des consommations d’eau que ce soit à l’échelle des constructeurs, des fournisseurs de matériaux, ou bien de l’habitant, conscient de la technologie installée. L’Approche Environnementale de l’Urbanisme (AEU) de l’Ademe favorise aussi une meilleure gestion de l’eau dès la phase diagnostic de l’opération. Les projets qui intègrent le mieux la gestion de l’eau sont ceux où les divers acteurs collaborent ensemble, dès la phase conception, en particulier entre urbaniste, architecte, paysagiste et le bureau d’études hydrauliques. Ceci évite un « maillage bleu » classique, une réponse purement technique du projet.

Un spécialiste sol (pédologue) peut compléter le travail du paysagiste sur ses choix de végétaux selon la nature des matériaux du site dans le but d’arriver à une autonomie naturelle en eau des plantations (cf. ZAC Prairie au Duc, Nantes). Par contre, rarement de spécialistes sur la biodiversité (écologues) interviennent sur de tels projets, où pourtant la trame verte et bleue est de plus en plus présente. Par ailleurs, la réussite des projets concernant la gestion de l’eau semble aussi passer par une volonté d’associer en phase conception des temps d’échanges entre l’équipe concepteur et les services de gestion et d’entretien des espaces verts. Ces échanges permettent de mettre en adéquation les orientations du projet avec les moyens humains et financiers disponibles de la collectivité.

Sur certains territoires comme le Douaisis, la politique de l’eau menée sur ces projets sont l’aboutissement d’une politique territoriale sur l’eau (supra-communale) très forte et depuis de nombreuses années. Le suivi et le contrôle se font à différentes phases de l’opération.

– Vers des processus de suivi et de contrôle. Sur le plan technique, une gestion aérienne de l’eau a le mérite d’alerter sur les risques de débordement et de pollution (en particulier les déchets), favorisant ainsi une gestion d’entretien plus aisée par les services. Par contre, la diversification des services gestionnaires en charge de l’entretien des ouvrages et des espaces verts mis en place ne facilite pas la tâche. Une maîtrise d’ouvrage envisage une gestion unique par la communauté d’agglomération ou bien par un syndicat intercommunal.

Sur le plan du suivi et du contrôle, on remarque que la présence d’un Assistant à Maîtrise d’Ouvrage (AMO) permet de prévoir des outils méthodologiques de suivi du type tableau de bord, actualisé selon l’avancement de l’opération, ou bien des grilles d’évaluation avec des indicateurs tels que des dispositifs économes installés, le respect du débit limité à la parcelle, le stockage des eaux pluviales, l’entretien des installations, la réutilisation de l’eau de pluie…(Cf. Ecoquartier Andromède). Sur la phase chantier, la maîtrise d’ouvrage de l’opération ZAC Seguin – Rives de Seine (92) a mis en place une démarche « chantier vert ». Le bureau d’études, spécialisé dans le suivi et le contrôle des chantiers, et intervenant en tant qu’assistant à maîtrise d’ouvrage a la charge de suivre la qualité du rejet des eaux pluviales au niveau des macro lots et de l’exutoire principal. Ces exigences sont inscrites au cahier d’organisation du chantier. Des actions sont à poursuivre telles que la sensibilisation des entreprises sur le nettoyage du matériel, sur les déversements d’eaux polluées, etc.

Par ailleurs, certaines maîtrises d’ouvrage évaluent l’incidence du projet. Ils réalisent un état des lieux du fonctionnement de gestion des eaux pluviales avant travaux, une surveillance et une évaluation des ouvrages et des rejets (qualité, quantité, incidences nappes..) pendant toute la phase réalisation et après travaux (ZAC Bottière-Chênaie, Nantes). Cette mission de contrôle est réalisée, soit en interne, soit par un cabinet extérieur. Un autre exemple, le projet Ecoquartier Andromède envisage de réaliser une nouvelle modélisation après réalisation, afin de comparer avec les études théoriques réalisées en phase amont. Enfin, un mode d’emploi à destination des gestionnaires est réalisé sur une opération (ZAC de l’Union) afin de mieux gérer les espaces hydrauliques végétalisés. Ce guide aborde la végétation mise en place et la gestion différenciée des espaces verts, ainsi que la gestion et l’entretien des ouvrages hydrauliques végétalisés (noues, bassin paysagers).

Pour conclure, la gestion intégrée de l’eau doit concilier trois principes : son rôle technique, son intérêt écologique et son aspect social. La question de l’intérêt économique de l’usage des techniques alternatives reste à approfondir en particulier sur les secteurs à forts enjeux fonciers et sur le plan de leurs exploitations.

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