Canicule et urbanisme : arrêtons de densifier nos villes !

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Ilots de chaleur : une jeune femme transporte un ventilateur
Une grande part des revêtements urbains accentue la hausse des températures. Tricky Shark/Shutterstock
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Laurence Eymard, Sorbonne Université

Au cours du XXe siècle, les grandes métropoles françaises, comme Paris, Marseille ou Lyon, se sont développées au détriment des villes moyennes et villages. Ce basculement s’est accompagné d’une répartition spatiale socio-économique, les plus aisés occupant les zones plutôt centrales bien équipées en services et activités, tandis que les plus pauvres étaient relégués dans des zones déclassées en périphérie, mal desservies, ou dans des zones périurbaines toujours plus lointaines.

Refonder les métropoles pour les rendre durables et résilientes passe donc par une maîtrise de l’occupation urbaine, ainsi que par une rénovation en profondeur du tissu urbain.

Ce type d’analyse fait référence pour nombre de documents d’urbanisme, à l’image du schéma directeur de la région Île-de-France (SDRIF) ; ce dernier affirme la nécessité de ne plus grignoter les espaces agricoles et naturels périurbains. Les arguments mis en avant mettent en avant l’attractivité et la réduction des besoins de transport. Ajoutons que la mise en application de l’objectif ZAN (pour « zéro artificialisation nette »), inscrit dans le plan biodiversité de 2018, conduit à augmenter la densité des nouvelles constructions pour diminuer la consommation d’espaces naturels.

Densité et canicules… de Paris à Londres

L’impact des canicules à répétition depuis le début des années 2000 a montré l’importance de préserver de la fraîcheur au sein des villes.

Prenons le cas de la métropole parisienne (voir la figure (a) ci-dessous). La structure de densité de la population y est très concentrique : un centre très dense (jusqu’à plus de 40 000 habitants au km2 pour une moyenne de 21 000 hab/km2) ; une périphérie dont la densité décroît très rapidement, avec quelques exceptions comme à Levallois-Perret (26 000 hab/km2).

Par comparaison, le grand Londres, légèrement plus grand en superficie et en nombre d’habitants que la métropole du grand Paris, est polycentrique, sans jamais atteindre les mêmes valeurs extrêmes de densité (voir la figure (b) ci-dessous) et avec des zones peu denses au cœur de la ville.

Densité d’habitants au km² dans l’agglomération (a) parisienne, (b) londonnienne. Luminocity3d.org, basé sur les données de EC JRC CIESIN Global Human Settlement Layer

À Paris, les zones les plus denses correspondent à un bâti continu de plus de trois étages (voir figure (a) ci-dessous). En s’éloignant du cœur de ville, le tissu urbain passe progressivement à du bâti collectif irrégulièrement réparti et à du pavillonnaire. La répartition des zones industrielles et d’activité (dont les aéroports) n’est pas régulière et concentrée dans la périphérie, du nord/ouest au sud/sud-est (voir figure (b) ci-dessous), alors que les zones boisées à l’ouest et au sud-ouest sont davantage présentes à proximité de la ville.

Structure du tissu urbain de l’agglomération parisienne (la limite de la métropole du grand Paris est indiquée par un trait noir). (a), par type et hauteur (bâtiment et végétation) ; (b), type de bâti par parcelle. Données APUR

Que se passe-t-il lors des périodes de grande chaleur ?

La figure (a) (voir ci-dessous) montre une carte détaillée de la température au sol un jour d’été 2010 ; la figure (b) présente une superposition d’une dizaine de cartes de température de surface obtenues par satellite pendant les canicules de 2017 à 2019. On observe que les zones les plus chaudes correspondent aux plus artificialisées : les zones industrielles – au nord de la capitale et le long de la Seine au sud (Orly et Rungis) – se distinguent par leur température extrême ainsi que les zones de bâti dense dans Paris et en très proche banlieue.

La présence de forêts, bois et grands parcs se remarque par la température nettement plus basse (figure a). La banlieue, majoritairement pavillonnaire dans la partie externe de la métropole, apparaît en moyenne plus fraîche de plusieurs degrés que la zone urbaine centrale.

Température au sol issue de mesures satellites. (a), données Landsat ; (b), superposition de 10 cartes de température de surface issues des satellites Aqua et Terra, pour des jours sans nuages durant les canicules de 2017 à 2019. worldview.earthdata.nasa.gov & www.apur.org

De même, le grand Londres présente une répartition de température de surface cohérente avec celle de sa densité (voir ci-dessous) : les zones d’échauffement maximal sont séparées par de grands couloirs plus frais correspondant aux vastes parcs et aux zones d’habitation de type pavillonnaire ou cité jardin (à l’anglaise), qui se retrouvent jusqu’au cœur de la ville.

(a), carte de température de surface en été, d’après le UK Met Office ; (b), superposition de 10 cartes de température de surface satellite par temps de canicule de 2017 à 2019. UK Met Office/worldview.earthdata.nasa.gov

L’incontournable îlot de chaleur

Les travaux des spécialistes de la météorologie urbaine ont montré que le phénomène d’« îlot de chaleur urbain » (en ville, les températures de l’air, des surfaces et du sol sont presque toujours plus importantes que dans les zones non urbaines) est causé pour l’essentiel par l’accumulation de matériaux artificiels (béton, bitume…), tout particulièrement ceux de couleur sombre ; ces matériaux absorbent fortement l’éclairement solaire en s’échauffant et restituent cette chaleur la nuit, réduisant le refroidissement nocturne.

Le bâti dense accentue cet effet car la chaleur est piégée entre les murs. À l’échelle de la région, l’effet d’îlot de chaleur se traduit par un « dôme » de température entre le centre et la périphérie. Au sein du territoire francilien, la superficie et la répartition des surfaces de sol naturel sont primordiales.

La physique de l’atmosphère nous explique en effet que l’air circule des zones « froides » vers les zones « chaudes », et descend les pentes du relief la nuit. L’air peut circuler facilement en banlieue fortement pavillonnaire, sur les pentes des plateaux, jusqu’en bordure de Paris.

Au contraire, la « rugosité » de la surface urbaine dense (immeubles hauts et rapprochés) freine ce déplacement d’air. De plus, les grandes zones d’activité (aéroportuaires notamment), presque totalement artificialisées, accumulent la chaleur solaire le jour et la maintiennent la nuit. C’est pourquoi la périphérie nord de Paris, où se concentrent ce type de structures, est la plus chaude.

Forme du bâti et canicules

À l’échelle des habitations et des quartiers, la densité du bâti et les surfaces artificielles contribuent, on le voit, à l’amplification des canicules en ville, en empêchant la baisse de température nocturne. À l’inverse, les quartiers pavillonnaires ou peu denses des banlieues, avec un ratio de moins de 50 % de bâti, permettent de limiter l’élévation de température, et la présence de végétation rafraîchit globalement ces quartiers, par ombrage et évaporation.

Or le changement climatique nous promet des canicules de plus en plus fréquentes, et intenses ! Comment permettre à chaque habitant de vivre correctement sans souffrir de ces conditions dans les prochaines années et décennies ? Sans que l’exiguïté des logements et leur répartition n’aggravent les inégalités déjà criantes ?

La densification de la métropole, promue par nombre d’urbanistes, est-elle vraiment une bonne idée ? On peut en douter.

En effet, densifier fortement la petite couronne et plus modérément la grande couronne, comme le propose le schéma directeur de la région Île-de-France, aura pour effet d’amplifier la surface du dôme de l’îlot de chaleur, et très probablement son amplitude au centre, puisque la circulation de l’air sera bloquée sur toute la banlieue ! Le résultat sera un centre de la métropole invivable en période chaude et encore davantage en période de canicule.

Il en résultera une aggravation de l’inégalité sociale, les plus riches pouvant s’équiper de climatiseurs, quand les plus pauvres ne le pourront pas, alors qu’ils habitent dans les zones les plus chaudes de la ville.

Une autre façon d’aborder ces problématiques s’impose pour assurer une qualité de vie satisfaisante en ville dans les prochaines décennies.

Sauver les sols de l’artificialisation

Une première réponse consiste à stopper la densification des métropoles telle qu’elle se pratique aujourd’hui. En effet, les parcelles, qu’elles soient pavillonnaires ou bâties d’immeubles collectifs, sont considérées comme « sol artificialisé », donc susceptibles d’être densifiées sans respecter la surface de sol végétalisé présent. Pour atteindre réellement l’objectif « zéro artificialisation nette », tout projet de transformation immobilière devrait ainsi préserver la surface de sol naturel présente sur la parcelle concernée.

En outre, les plans d’urbanisme devraient systématiquement prendre en compte la circulation de l’air, et donc ménager et accroître, dans le cadre des trames vertes et bleues, les couloirs de fraîcheur à forte présence arborée et de nature, et éviter au maximum les surfaces couvertes de matériaux artificiels absorbant la chaleur (au sol, sur les toits et terrasses)

Créer des corridors de fraîcheur

À l’échelle de l’agglomération parisienne, ne pourrait-on pas préserver et amplifier le « corridor » de fraîcheur, reliant les forêts du Sud-ouest parisien (Meudon et Clamart pour les plus proches) aux berges de la Seine ?

Cela suppose de ne pas densifier les zones urbaines encore peu denses, et de désartificialiser partout où c’est possible. On favoriserait ainsi l’écoulement de l’air de sud-ouest (vent dominant) et l’apport du rafraichissement des bois et du fleuve dans la partie centrale de la ville. Dans l’Est parisien, bien que moins boisé en proche banlieue, on pourrait de même relier la Seine au bois de Vincennes, puis aux forêts de Seine et Marne.

Dans ce contexte, on devrait se souvenir d’Henri Sellier, initiateur des cités-jardins construites dans les années 1930 en France : pour lutter contre l’insalubrité et donner une meilleure qualité de vie possible aux ouvriers dans les banlieues, les architectes-urbanistes des cités jardins avaient organisé les bâtiments pour optimiser la lumière, l’aération et la présence d’espaces naturels ! Sans même évoquer les liens sociaux, favorisés par la présence d’espaces partagés à l’intérieur des bâtiments…

Ce type de logements, associant des immeubles collectifs de hauteur modérée et pavillons, pourrait redevenir un modèle pour concilier densité et qualité de vie dans le contexte du changement climatique.

La cité-jardin de Stains (France 3, 2015).

Se réapproprier les villes moyennes et petites ?

Mais ce n’est sans doute pas suffisant pour empêcher le grignotage continu des terres agricoles et l’accroissement de surface des métropoles. Si on densifie peu, l’artificialisation périurbaine ne va-t-elle pas continuer de plus belle ?

Le confinement aura sans doute apporté un éclairage utile à cette problématique : et si la solution passait par une réappropriation des villes moyennes et petites, grâce notamment à la relocalisation des activités économiques et culturelles concentrées dans les métropoles, combinée à une part de télétravail ?

Le développement des circuits courts pour l’approvisionnement en biens essentiels pourrait être facilité, sans augmenter le bilan carbone des transports, et un réseau de transport ferroviaire régional permettrait de concilier les impératifs économiques, sociaux et culturels, en redonnant du dynamisme à de nombreuses villes moyennes.

Laurence Eymard, directrice de recherche CNRS émérite, chercheuse dans le domaine du climat, Sorbonne Université

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

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