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Des villes durables pour prévenir la surchauffe

La fréquence des canicules devrait doubler dans les 30 prochaines années, selon les projections de Météo France. Face à cela, les villes vont devoir se réinventer. Des chercheurs ont cartographié la ville de Nancy en zones climatiques et ont fait le lien entre la morphologie et la température de ses différents quartiers.

Réalisation : Pierre Girard

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 9min33

Accessibilité : sous-titres français

Des villes durables pour prévenir la surchauffe

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[00:00:00] Il va y avoir une augmentation de la fréquence et de l'intensité des canicules et les villes vont être touchées. Mais la solution n'est pas de massifier la climatisation parce que la climatisation, ça fait du froid à l'intérieur du logement, mais elle va rejeter de la chaleur dans les rues. Il faut garder la climatisation pour les endroits où il y en a vraiment besoin, par exemple les hôpitaux, et d'aménager finalement la ville. [00:00:23] Comment construire des villes durables pour prévenir la surchauffe? Depuis dix ans, des chercheurs du Cerema et de l'Université de Lorraine collectent des données à l'échelle de la ville de Nancy et les habitants ont pris l'habitude de voir passer ce curieux véhicule aux allures de Google Car. [00:00:39] Le principe de cette voiture, c'est de pouvoir faire des mesures, une grosse résolution spatiale, c'est à dire on prend un point tous les trois mètres avec un système composé de plusieurs capteurs. On va avoir des capteurs de température, d'air et de surface de la chaussée. On prend aussi l'humidité relative de l'air. Et puis, après un ensemble de flux qui correspondent à des échanges de chaleur, en particulier radiatif. Que ce soit infrarouge, donc, plutôt sur les côtés du véhicule pour voir la contribution des bâtiments et des façades. On va mesurer aussi le vent. Et puis, on va aussi mesurer le flux solaire, incident qui arrive au dessus du véhicule pour voir si, dans des endroits plus ou moins ombragés, on va avoir un impact plus ou moins fort de l'ensoleillement [00:01:28] Collecté de manière régulière depuis dix ans, ces données sont précieuses. Notamment pour comprendre l'impact des épisodes de canicule dans l'espace urbain. Les chercheurs ont mené des campagnes chaque année sur des parcours calculés. Géolocalisées, ces mesures de température, de radiation et de vent permettent de dessiner une image précise de la surchauffe selon le quartier et le moment de la journée, et d'identifier ce que les chercheurs appellent les îlots de chaleur urbains. [00:02:13] L'îlot de chaleur urbain, c'est un phénomène déjà qui différencie la température du centre-ville par rapport à sa périphérie. Et le phénomène est plus intense la nuit où l'écart de température entre le centre-ville et sa périphérie est maximum. [00:02:27] En clair, le cœur de ville se rafraîchit moins vite que la périphérie. Au même moment les chercheurs réalisent donc les mêmes mesures dans des quartiers plus ou moins centraux. En les comparant ils ont identifié des îlots de 4 à 7 degrés, plus chaud à Nancy. [00:02:40] C'est ce qui nous permet de partir du tracé de mesures jusqu'à une cartographie climatique. [00:02:47] Pour les cartographier les chercheurs ont mis en relation ces données sur la surchauffe avec la morphologie de la ville. [00:02:53] Bleu pour l'eau, jaune pour zones perméables, violet pour vos zones imperméables majoritairement les routes, rouge pour bâtiment, vert pour la végétation. Tous les points de mesure, on va les associer à ces caractéristiques. On va faire un modèle et on va l'étendre, l'extrapoler pour toute la ville pour avoir une carte d'îlots de chaleur urbains pour laquelle on va avoir des valeurs d'écart de température qui vont être variables en fonction de la configuration urbaine. [00:03:24] Là, c'est bien la rue Charles-III, donc une rue plutôt encaissée. Et là, on a bien une petite zone ici plutôt dense. Et ici, on a une indication de la valeur de l'îlot de chaleur urbain. [00:03:39] 5,2 degrés d'écart entre cette zone et entre un point de référence à la campagne dans des conditions anticycloniques. [00:03:46] Donc là, on a une valeur de centre-ville. Et si on clique par exemple, dans une zone pavillonnaire, on va avoir un îlot de chaleur près de 2 degrés moins fort qu'en centre-ville de Nancy par exemple. [00:03:58] Pour le découpage géographique les climatologues du Cerema était parmi les tout premiers en France à adopter la classification par zones climatiques locales : LCZ. [00:04:07] Au départ, c'est un référentiel commun pour la communauté des climatologues qui a été donnée par ce chercheur canadien, Stewart, pour donner des outils à la communauté scientifique internationale pour décrire nos villes et nous on l'a détourné pour faire de la cartographie climatique. On a validé le fait que un climat peut être homogène sur une petite zone climatique locale ou zone morphologique urbaine. [00:04:32] Ces dix ans de recul nous ont permis d'avoir une bonne connaissance et une connaissance solide du lien entre la morphologie et l'occupation du sol avec les comportements climatiques pour pouvoir les faire évoluer vers quelque chose de plus vertueux et d'adapté aux climats futurs. [00:04:49] Maintenant que le lien est établi entre la morphologie de la ville et la surchauffe des quartiers, comment l'adapter ? Les chercheurs du Cerema observent différents types de solutions classées par couleur. [00:05:01] La solution végétalisée, c'est une solution typique de végétalisation du bâtiment ouverte. Au Cerema on s'est doté d'une plateforme. [00:05:08] C'est une plateforme qui a une vocation de recherche qui est donc instrumentée. Il y a énormément de capteurs à la fois dans le substrat et puis au dessus. Et l'ensemble de ces capteurs nous permettent d'établir des bilans à la fois hydriques et énergétiques et nous permettent de mieux connaître le fonctionnement des toitures végétalisées. L'évolution des bénéfices, des performances. Ainsi, on a une excellente idée de comment se comportent les transferts thermiques au sein de la toiture végétalisée, par exemple. [00:05:36] Faire plus de place à la nature pour rafraîchir. En été les villes multiplient les expériences. Comme ici à Nancy, sur les rives de la Meurthe, avec cette plage [00:05:45] éphémère. Là dans la catégorisation des solutions, on peut parler de solutions bleues. Cette plage et ces bassins sont des solutions éphémères qui ont été mises en place cet été, mais qui pourraient être pérennisées tous les étés, en situation beaucoup plus caniculaire que celle ci. [00:06:03] Les mesures qui favorisent le changement de comportement, notamment les habitudes de déplacement et les activités, sont nommés solutions douces. [00:06:12] C'est une zone qui était un délaissé urbain, entre une voie très, très circulantes sur la gauche et une zone de bâti sur la droite. Toutes les eaux pluviales sont dirigées vers le bas en cas de fortes pluies. En quelque sorte, les fossés sont inondables. Après la plupart de l'année le fond de ces fossés, c'est des zones avec des usages. Il y a un skatepark dans la première fosse. Ici, on a une zone de parcours canin et après on a une zone de sport en plein air. Les gens peuvent un peu pratiquer, se balader à l'intérieur du fossé qui est inondable le reste de l'année. On peut dire qu'ici, c'est une solution douce parce qu'on a changé l'usage de la parcelle pour une zone qui était complètement délaissée, où il n'y avait pas du tout de passage d'habitants. On remarque que l'été dès qu'il y a une journée ensoleillée, les gens viennent ici mener leurs activités. C'est à la fois utile pour les îlots de chaleur urbains parce que la végétalisation fait son rôle de climatiseur naturel. Et à la fois c'est utile parce que les gens peuvent avoir des activités dans une zone un peu plus confortable climatiquement. [00:07:15] Quand les villes touchent à la substance, aux matériaux, les scientifiques parlent de solutions grises. [00:07:24] Donc là, on sent vraiment bien la différence entre le pavé blanc ici et le pavé noir. En termes de température, il peut peut-être y avoir une différence d'une quinzaine de degrés. Ce qui fait la différence, c'est ce que l'on appelle l'albédo, c'est le pouvoir de réflexion solaire. Et du coup, le blanc réfléchissant beaucoup plus, il absorbe moins la chaleur et du coup, on va avoir une température de surface plus froide, ce qui va contribuer à rafraîchir l'ambiance globale. [00:07:53] Les observations faites à Nancy sont elles valables et réplicables ailleurs ? A quoi doit ressembler la ville française de demain pour s'armer face au réchauffement ? l'Ademe accompagne et coordonne dans tout le pays les travaux de recherche en matière d'urbanisme durable. [00:08:09] L'objectif n'est évidemment pas de reconstruire Paris sur le modèle grec. C'est pas du tout possible. L'objectif, ce serait plutôt d'aller vers une combinaison de différents types de solutions pour lutter contre les îlots de chaleur urbains et la surchauffe urbaine. Sur le recul concernant ces solutions, il en existe notamment en termes de publications scientifiques. Nous savons que les arbres en ville peuvent faire diminuer la température de quelques degrés, donc 3 à 5 degrés sur la rue Garibaldi qui a été remodelé à Lyon, le ressenti thermique a baissé de 10 degrés. Ça donne aussi d’autres notions sur vraiment ce que peuvent apporter ces solutions de rafraîchissement à l'être humain. [00:08:55] Les récentes modifications du Code de l'urbanisme ont fait entrer dans la loi française l'obligation pour les collectivités d'intégrer des mesures d'adaptation à tous leurs documents d'urbanisme. [00:09:04] En tous les cas, la population urbaine, elle, s'accroît et les activités entropiques aussi. Et donc, fatalement, cette chaleur ce dôme de chaleur urbain, il va pas aller en diminuant si on ne met pas en place des solutions concrètes au sein de la ville.

Réalisation : Pierre Girard

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 9min33

Accessibilité : sous-titres français