Mesurer les relations entre différents espaces verts urbains et zones climatiques locales

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 9799 (2023) Citer cet article

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Les espaces verts urbains (UGS) améliorent les conditions de vie dans les villes en atténuant l’effet d’îlot de chaleur urbain. Même si l’effet refroidissant de l’UGS semble sans équivoque, la relation entre les types d’UGS et les types de zones résidentielles n’a pas encore été bien explorée. Dans cette étude, nous avons systématiquement analysé l'effet rafraîchissant de 71 UGS à Prague, une ville d'Europe centrale, sur les zones résidentielles situées à moins de 400 m de l'UGS. Les UGS sont classées en fonction de leurs caractéristiques spatiales (taille, forme et densité des arbres) et des zones résidentielles selon trois zones climatiques locales (LCZ 2, 5, 6) typiques des villes européennes. L'effet rafraîchissant est évalué à l'aide d'un modèle de régression de la température de surface du sol (LST) dans les zones résidentielles selon le type de LCZ et la distance aux différents UGS. Les résultats montrent que les UGS compacts de 10 à 25 ha avec des arbres denses ont l'effet de refroidissement le plus prononcé. Ce type d'UGS était associé à une diminution moyenne du LST dans un rayon de 400 m de 2,3 °C par rapport au type d'UGS le moins efficace (long avec des arbres clairsemés) dans les LCZ. Les résultats de l'étude présentée peuvent être appliqués à la planification urbaine et au design urbain pour améliorer les microclimats dans les villes.

Les politiques d’aménagement du monde entier visent à créer des lieux de vie durables, résilients et sains. Avec l’augmentation de la population urbaine et la fréquence croissante des épisodes de chaleur extrême1, ces objectifs gagnent en importance. Les espaces verts urbains (UGS) ont été largement reconnus comme une solution efficace basée sur la nature pour atténuer la chaleur urbaine, refroidir la température et améliorer le microclimat urbain dans leur environnement, en particulier dans des conditions climatiques plus sèches2,3,4. L’effet refroidissant de l’UGS pourrait être encore renforcé en proposant des UGS dotés de caractéristiques appropriées5. La présence d'UGS accessibles apporte d'autres effets positifs, notamment pour les résidents à mobilité réduite, comme les enfants, les personnes âgées ou les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires, dont l'exposition à des températures élevées est associée à des risques sanitaires plus importants6. En bref, une répartition équilibrée d’UGS correctement conçus dans les villes peut fonctionner à la fois comme prévention de diverses maladies7 et comme mesure d’atténuation efficace contre la formation d’îlots de chaleur urbains (ICU).

L’effet rafraîchissant de l’UGS a été reconnu comme étant substantiel, en particulier dans les conditions sèches européennes2,3. Par conséquent, les caractéristiques de l’UGS ont été étudiées en gardant à l’esprit la maximisation de l’effet d’atténuation de l’UGS. Trois caractéristiques de l'effet de refroidissement de l'UGS sont particulièrement souvent mentionnées comme étant les plus influentes : la taille, la forme et la densité des arbres. En commençant par cette dernière, la plupart des études8,9,10,11 s’accordent sur le fait que les arbres offrent une efficacité de refroidissement plus élevée que l’herbe. Par exemple, il a été constaté qu'un parc près de Lisbonne (Portugal) avec une prédominance d'arbres influençait la température de manière significative dans un rayon de 60 m, tandis qu'un parc avec une prédominance d'herbe n'influençait la LST que dans un rayon de 10 m9. La distance de refroidissement maximale observée pour les forêts et les parcs urbains de Leipzig (Allemagne) était respectivement de 469 m et 391 m11.

Les UGS de forme régulière et compacte se sont révélés plus efficaces en termes de refroidissement que ceux de forme irrégulière et allongée10,12,13. Les UGS de plus grande taille sont plus efficaces en matière de refroidissement que les petits10,14, mais de nombreuses études suggèrent qu'il existe un seuil d'efficacité inférieur et supérieur. La valeur des seuils varie toutefois selon les villes. Par exemple, un effet négligeable a été constaté pour les UGS inférieures à 5,6 ha à Leipzig11, 2 à 3 ha à Londres13 et 2 ha à Shanghai12. En revanche, à Almada (Portugal), une UGS de même 0,49 ha avec une forte densité d'arbres a réduit la température d'au moins 1 °C9. Sur la base d'une revue approfondie de la littérature, Aram et al. (2019) ont fixé le seuil inférieur de l'UGS à 10 ha, avec un effet de 1 à 2 °C sur les zones environnantes dans un rayon de 350 m. La taille du seuil supérieur de 40 ha a été mesurée à Shanghai15.