Comment les villes tentent de résister aux îlots de chaleur

Des records de chaleur et d’humidité sont déjà en train d’être battus alors que nous ne sommes qu’à l’entame d’un été qui s’annonce caniculaire.

Ce sont nos villes, avec leurs surfaces asphaltées sombres, leurs véhicules rejetant des gaz d’échappement et leurs bâtiments piégeant la chaleur, qui font le plus les frais de ces chaleurs. Selon Climate Central, qui a évalué les profils thermiques de soixante-cinq aires métropolitaines américaines, de nombreux citadins subissent au moins 4,4°C de température supplémentaires uniquement en raison de la configuration de leur quartier.

Sur des cartes thermiques obtenues par satellite, ces températures élevées ressortent nettement et contrastent avec les banlieues environnantes. Cela a valu à ce phénomène son surnom : l’îlot de chaleur urbain. Depuis plus d’une décennie que ce champ d’étude s’est démocratisé, cet indicateur oriente les stratégies visant à atténuer la chaleur.

Selon les scientifiques, l’effet d’îlot de chaleur urbain peut constituer un repère utile, quoique parfois simpliste. Il permet de sensibiliser à la sévérité de la chaleur urbaine, mais selon les spécialistes, on peut, en s’y fiant, accorder une trop grande importance à la température au sol plutôt qu’aux effets de ces températures sur les humains. Les températures élevées sont associées à une hausse des décès de causes cardiovasculaires, de la mortalité liée aux maladies rénales chroniques et des insuffisances respiratoires.

Des scientifiques et des architectes ont commencé à rechercher des protections face à ces vagues extrêmes de chaleur urbaine. Certains endroits ont vu surgir un méli-mélo d’espaces verts, d’innovations architecturales et de progrès technologiques susceptibles d’aider les villes à atténuer ces températures accablantes.

Ces démarches nécessitent une précision chirurgicale, faute de quoi elles peuvent produire l’effet inverse. Aucune ville ne se ressemble, et les raisons pour lesquelles on cherche à y absorber la chaleur ne sont pas les mêmes, rappelle Mat Santamouris, professeur distingué d’architecture de haute performance de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud. La chaleur pose des problèmes différents à différentes villes : dans certaines, il s’agit d’un symptôme chronique, tandis que dans d’autres, il s’agit d’une catastrophe qui exige une préparation aux situations d’urgence. L’adoption de stratégies inadaptées peut être coûteuse, voire néfaste.

« Chaque projet d’atténuation [de la chaleur] dans une ville devrait être élaboré par des spécialistes et testé, prévient Mat Santamouris. Sans quoi, l’on risque d’obtenir des résultats très médiocres, d’y consacrer un budget colossal et de voir augmenter les températures dans les villes. »

L’ART DÉLICAT DE LA CONSTRUCTION D’UNE VILLE RÉSISTANTE À LA CHALEUR

Chaque ville est vulnérable à la chaleur à sa propre façon.

Sydney et Dubaï surchauffent, car elles sont proches du désert. Dans ces environnements, les surfaces réfléchissantes peuvent renvoyer le rayonnement solaire, abaisser les températures et faire rétrécir la colonne d’air chaud au-dessus des villes.

À l’inverse, la chaleur d’Athènes vient de sa densité urbaine et le blocage de la circulation de l’air des montagnes voisines. À Athènes, la priorité est la ventilation : le refroidissement des toits à une température inférieure à celle de l’air ambiant en y installant verdure et matériaux réfléchissants. Cela attire un air plus lourd et plus dense dans les rues et permet l’entrée de brises marines dans la ville et, ainsi, l’évacuation de la chaleur.

D’autres villes ont adopté ces bonnes pratiques. Singapour, qui se réchauffe peu ou prou deux fois plus vite que la moyenne mondiale, est à l’avant-garde des innovations architecturales et technologiques en matière de refroidissement et a investi dans les espaces verts, dans les zones d’ombre et dans les réseaux de refroidissement souterrains.

Les surfaces réfléchissantes sur les trottoirs ou sur les toits se répandent, parfois dans la controverse, dans la lutte pour vaincre la chaleur. Les villes ont eu recours à une multitude de matériaux, qu’il s’agisse de peinture réfléchissante ou d’asphaltes plus clairs, pour refroidir les surfaces. Dans l’un des quartiers de Los Angeles les plus frappés par la chaleur, l’installation de revêtements réfléchissants sur les trottoirs a permis, lors d’une vague de chaleur survenue en 2022, d’obtenir une température plus basse de 1,9°C que celle des quartiers voisins, selon une étude publiée en 2024 dans la revue Environmental Research Communications.

Mais les surfaces réfléchissantes sont également devenues un sujet de discorde. « Je suis très favorable à la peinture blanche mais très en hauteur », déclare Vivek Shandas, professeur à l’Université d’État de Portland qui se focalise sur le développement de stratégies pour répondre aux conséquences du changement climatique sur les zones urbaines. « J’aime les revêtements qui ne renvoient pas nécessairement [la chaleur] directement là où les gens marchent. »

D’autres ont le sentiment que l’accent mis sur le refroidissement des surfaces passe à côté de l’essentiel.

« On refroidit des quartiers, mais pas nécessairement les gens », prévient V. Kelly Turner, professeur de planification urbaine à l’Université de Californie à Los Angeles qui dirige le Programme de recherche sur la chaleur du Centre Luskin pour l’innovation.

PLANTER LES BONS ARBRES AUX BONS ENDROITS

Autre moyen de rafraîchir une ville ? Davantage de végétation.

Medellin, en Colombie, a investi des millions d’euros dans des « couloirs verts », des artères luxuriantes et connectées traversant la ville conçues pour fournir des espaces frais et de l’ombre aux piétons.

Santiago, au Chili, a promis de planter 30 000 nouveaux arbres dans son aire métropolitaine pour apporter ombre et rafraîchissement à un tiers de la population du pays.

Depuis longtemps, on présente les promesses de planter des arbres comme des réponses ambitieuses aux défis environnementaux. Mais appliquées de manière irresponsable, elles peuvent faire plus de mal que de bien, prévient Mat Santamouris. « Humidité, augmentation de température », précise-t-il. Dans de rares cas, la canopée des arbres peut piéger la chaleur au lieu de protéger de celle-ci.

Il est donc essentiel de réfléchir au type d’arbres que l’on va planter, de s’assurer que ceux-ci sont capables de supporter le climat dont elles sont censées protéger, de vérifier la quantité d’eau qu’elles nécessiteront et de déterminer l’emplacement où leur ombre sera la plus efficace. Par exemple, un arbre planté dans un parking est bien moins utile à une communauté qu’un arbre planté sur une aire de jeu, comme le relève Ladd Keith, directeur de l’Initiative de résilience face à la chaleur de l’Université de l’Arizona.

Mais qu’il s’agisse de verdure, d’architecture ou de surfaces réfléchissantes, ces changements ont un coût, un coût que beaucoup de pays les plus exposés à la chaleur dans le monde ne peuvent tout simplement pas se permettre, rappelle Mat Santamouris.

LE FUTUR DE LA LUTTE CONTRE LA CHALEUR

La chaleur est en définitive un problème individuel. Elle affecte différemment selon l’âge, le lieu de résidence, les maladies que l’on est susceptible d’avoir et le mode de vie.

La prochaine vague de stratégies d’adaptation à la chaleur pourrait moins reposer sur la modification des villes ou sur le fait de planter des arbres que sur le fait de fournir des alertes et prévisions personnalisées.

« Je pense que nous ne sommes pas loin du jour où Google Maps intégrera une couche indiquant les zones d’ombre », prédit V. Kelly Turner. L’application proposerait alors des itinéraires évitant le soleil en fonction du moment de la journée. Sa propre équipe a déjà cartographié l’ombre dans 360 villes américaines. Elle imagine une application météo personnalisée remplaçant les alertes de chaleur globales par des avertissements personnalisés en fonction du profil démographique et de la santé.

L’innovation progresse également dans le domaine des matériaux. Mat Santamouris décrit des surfaces refroidissantes dernier cri encore au stade expérimental capables non seulement de refléter la lumière du soleil mais également d’absorber l’humidité pendant la nuit et de la restituer durant la journée.

Au-delà des infrastructures coûteuses, certaines villes ont commencé à traiter la chaleur extrême comme une urgence. De même que pour se préparer aux inondations ou aux incendies, des villes du monde entier sont en train de mettre en œuvre des plans d’action et des systèmes d’alerte précoce et de nommer des responsables chargés de protéger les communautés.

En 2010, une vague de chaleur survenue à Ahmedabad, en Inde, a fait plus de mille morts alors que le mercure a dépassé les 46°C. La ville a réagi en élaborant le premier plan d’action sanitaire contre la chaleur d’Asie du Sud-Est, qui a vu le jour trois ans plus tard. Ce plan incluait des prévisions météo spéciales, des alerte précoce et la formation des professionnels de santé aux maladies liées à la chaleur et aux façons de les traiter.

On attribue à ce dispositif plusieurs milliers de vies sauvées lors des épisodes caniculaires suivants. Cela a également montré qu’il existait des façons accessibles pour les villes de protéger les habitants sans dépenser d’argent dans de nouveaux bâtiments, dans des aménagements paysagers ou dans des matériaux particuliers.

Tous ces efforts soulignent une réalité inévitable et désormais banale. Nos villes se réchauffent et ne sont plus construites pour le climat dans lequel nous vivons.

« Au bout du compte, la chaleur extrême affecte tout le monde, pas seulement par les décès et maladies liés à la chaleur, mais aussi du point de vue de la qualité de vie : la possibilité pour les enfants de jouer dehors, pour vous de faire de l’exercice, l’argent que vous dépensez en climatisation, en énergie et en eau, explique Ladd Keith. Elle est bien plus présente dans la vie de beaucoup de gens qu’ils ne l’imaginent. »