Les villes ont un climat qui leur est propre
Le climat urbain, qu’est-ce que c’est ?
Au début du 19ème siècle, le chimiste londonien Luke Howard a observé que les climats urbains différaient de ceux des zones rurales. Après des années de mesures à Londres et dans ses environs, il a constaté que les températures urbaines étaient plus élevées, en particulier la nuit et en hiver. Ce phénomène a ensuite été nommé îlot de chaleur urbain. Le climat urbain, caractérisé par des températures plus élevées et des vitesses de vent plus faibles, est aujourd’hui un sujet de recherche majeur, notamment parce que plus de la moitié de la population mondiale vit en ville. Les matériaux des villes absorbent le rayonnement solaire pendant la journée et libèrent de la chaleur pendant la nuit. La présence des bâtiments empêche cette chaleur de s’échapper facilement. De plus, les bâtiments entravent une bonne ventilation, ce qui fait que la chaleur reste piégée en ville.
Mesurer pour mieux comprendre
Des mesures systématiques sont essentielles pour comprendre le climat urbain et élaborer des modèles fiables. Les prévisions issues de ces modèles sont utilisées pour l’évaluation des risques et la planification urbaine. Les villes peuvent être très différentes les unes des autres : grandes ou petites, densément bâties ou dotées de nombreux parcs. Il est donc important de surveiller ces variations et leurs impacts sur le climat urbain. Par exemple, le réseau météorologique VLINDER fournit des données précieuses.
À mesure que les villes s’étendent et se densifient, l’intensité de l’effet d’îlot de chaleur urbain augmente. Autrement dit, les températures urbaines augmentent. À cela s’ajoute une hausse des températures liée au changement climatique. Les villes doivent donc prendre des mesures pour rester vivables à long terme.
L’impact sur la santé et le confort
Dans des villes comme Bruxelles, les zones densément construites peuvent être jusqu’à 10°C plus chaudes que les zones rurales environnantes pendant une nuit suivant une journée chaude. Des températures excessives provoquent un stress thermique, réduisant la qualité du sommeil et la productivité. Si une personne ne parvient pas à se rafraîchir suffisamment lors de fortes chaleurs, cela peut entraîner des problèmes graves tels qu’un coup de chaleur, une déshydratation, une insuffisance rénale, des troubles respiratoires, des maladies cardiovasculaires, et dans certains cas, la mort. Les personnes âgées et les jeunes enfants sont particulièrement vulnérables en période de canicule. Le manque de sommeil causé par la chaleur peut également induire un comportement agressif et réduire la productivité au travail.
La chaleur augmente également la consommation d’énergie pour le refroidissement, ce qui, si l’énergie est produite à partir de combustibles fossiles, contribue aux émissions de gaz à effet de serre. L’effet d’îlot de chaleur urbain réchauffe également les eaux de pluie, ce qui entraîne des problèmes tels que la prolifération d’algues, la mort de poissons (souvent due au botulisme) et des risques pour la santé humaine.
Verdir pour refroidir
La réduction des surfaces imperméables dans les villes est cruciale pour le refroidissement, avec la verdure et les arbres jouant un rôle essentiel pour atténuer le stress thermique. La végétation rafraîchit l’environnement en créant de l’ombre et en favorisant l’évaporation de l’eau. En bloquant le rayonnement solaire, les arbres et les plantes limitent le réchauffement des surfaces, ce qui peut abaisser la température ressentie de près de 10°C durant les journées chaudes. Par rapport à l’asphalte ou au béton, les plantes retiennent beaucoup moins de chaleur, favorisant ainsi un refroidissement plus rapide. Elles puisent l’eau du sol et utilisent l’énergie solaire pour évaporer cette eau, réduisant ainsi la quantité d’énergie disponible pour chauffer les surfaces.
L’illustration ci-dessous montre le lien entre la végétation et l’évaporation.
L’impact sur la chaleur, le vent et l’eau
L’efficacité du refroidissement dépend du volume et de la densité de la verdure. Les grands arbres avec des couronnes denses refroidissent plus efficacement que les petits arbres ou ceux avec des couronnes plus légères. La végétation contribue également à réduire le ruissellement des eaux de pluie, en capturant l’eau qui s’infiltre lentement dans le sol ou s’évapore, diminuant ainsi les risques d’inondation.
Le rôle de l’eau dans la ville
Les zones d’eau urbaines apportent un rafraîchissement durant la journée, mais elles libèrent de la chaleur la nuit si l’eau est stagnante. En raison de sa capacité thermique élevée, l’eau met plus de temps à se réchauffer que l’asphalte, mais elle met aussi plus de temps à se refroidir. L’eau en mouvement refroidit souvent mieux que l’eau stagnante.
La combinaison de la végétation et des éléments “bleus” (comme les étangs, fontaines et jeux d’eau) est la plus efficace pour lutter contre le stress thermique diurne, grâce à l’ombre et à l’effet rafraîchissant de l’eau.
Par ailleurs, des infrastructures comme les noues – des bassins tampons naturels – permettent de capter les eaux de pluie et de les laisser s’infiltrer lentement dans le sol, ce qui est essentiel pour maintenir les nappes phréatiques en période de sécheresse.
