DEVELOPPEMENT URBAIN

DURABLE, CHINEEvolutions, prospective et stratégies

SERGE SALAT

CSTB-DRAST

LA CHINE DANS L’URBANISATION

PLANETAIRE EN ACCELERATION

L’intégralité de la croissance de la population mondiale entre 2000 et 2030 aura lieu dans

les zones urbanisées du monde

Au cours de cette période , la population mondiale s’ accroîtra de 2 milliards d’ habitants

ainsi que la population urbaine

INTENSIFICATION DE L’URBANISATION

1800 : 50 Millions

1900 : 160 Millions

(10% de la population mondiale)

1950 : 735 Millions

1990 : 2 Milliards

2000 : 3 Milliards

(50 % de la population mondiale)

2025 : 5 Milliards

(62 % de la population mondiale)

2100 : 80 % de la population mondiale

Un taux de croissance entre 2,2 % et 1,8 %

Chaque jour 180.000 personnes supplémentaires

accroissent la population des villes du monde

MEGALOPOLISATION

- En 200 ans, la taille moyenne des 100 plus grandes

villes a augmenté de 187.000 h à

6,2 Millions d’h

- En 1842, Londres est la première ville à dépasser 2

Millions d’habitants suivie par Paris en 1863 et New York

en 1875

- Aujourd’hui, 882 Millions d’habitants

(1/7e de la population mondiale vivent dans des villes de

plus de 2 Millions d’habitants

-En 2005, 33 villes dépassent 8 Millions d’habitants

-En 2015, les pays les plus développés compteront 370

villes de plus de 1 Million d’ habitants,les pays les moins

développés en compteront 1270

• Pour la première fois dans l’ histoire , le réseau des villes encercle dans sesmailles des continents et même la planète entière, dans un contexte où lacapacité porteuse de la Terre est dépassée depuis un quart de siècle

• L’ urbanisation de 2 milliards de personnes dans les pays en voie dedéveloppement est l’ enjeu majeur de développement durable du prochain quartde siècle

• Les villes du monde ne recouvrent que 2,8% de la surface de la planète maiselles sont responsables de 78% des émissions de carbone,de 76% de l’ usagedu bois et consomment 60% de l’ eau.

• Les zones mégalopolitaines ne sont plus limitées à un territoire physiqueparticulier

• L’ écosystème qui supporte chaque Mégalopole est fragmenté et étendu à l’ensemble de la planète

• Les flux de services de l’écosystème sont des flux entrants dans les systèmesurbains

• Ces flux ont crû plus vite que la croissance urbaine au cours des dernierssiècles

• La distance de ces flux s’ est considérablement accrue et pour les mégalopolesglobales comme Londres ou Shanghai elle s’ étend à la planète entière

A l’ horizon 2040, le poids majeur de l’Asie et de la Chine

dans l’ urbanisation mondiale

• Dés 2010, plus de la moitié de la population urbaine du monde sera enAsie et en 2040 la population urbaine asiatique sera plus de 4 foissupérieure aux populations urbaines nord américaine et européenneréunies

• En 1800, les 2/3 des 100 plus grandes villes du monde étaient en Asieet 28% en Europe

• En 1900, 70% des 100 plus grandes villes du monde étaient en Europe(53%) et en Amérique du Nord, 22% étaient en Asie

• En 2000, la moitié des 100 plus grandes villes du monde sont en Asieet un peu plus de la moitié des 388 villes de plus de 1 milliond’habitants

• En matière d’urbanisation mondiale, l’Asie est en passe de revenir à lasituation d’ avant la révolution industrielle (où Chine et Indereprésentaient les 2/3 du PNB mondial)

L’URBANISATION CHINOISE : CHANGEMENT D’ ECHELLE ET

RUPTURES MORPHOLOGIQUES

• Croissance

exponentielle

des infrastructures

de transport

et des émissions

de CO2

Hong Kong : ville écologique

L’ analyse du métabolisme de Hong Kong conduite par l’

UNESCO en 1971 a montré que le métabolisme de Hong

Kong était pour 5,5 millions d’ habitants à peu prés aussi

important que celui d’ une ville américaine de 1 million d’

habitants

3 échelles de problèmes de durabilité urbaine

La régulation décroît avec l’ échelle des problèmes

INTRA URBAINE

Fournir un environnement sain et satisfaisant aux résidents : qualité del’air, qualité et disponibilité de l’eau, systèmes de traitement desdéchets et de recyclage

INTERACTION AVEC LES ECOSYSTEMES ADJACENTS

Flux entrants de nourriture, d’eau potable, flux sortants de déchets:distance croissante et concentration le long de corridors ,transformation des zones péri urbaines

ECHELLE GLOBALE

Support des systèmes urbains par les écosystèmes d’autres parties de laplanète,les institutions et pratiques environnementales de cesécosystèmes sont en dehors des actions de régulation desbénéficiaires finaux et largement invisibles pour les consommateursfinaux; dispersion planétaire des polluants ( ex pluies acides chinoises)

Les problèmes de développement durable urbain à 3

différentes échelles spatiales

Relation entre croissance économique et problèmes environnementaux

aux différentes échelles

FACTEUR 100

• La société urbaine chinoise en transition rapide connait desévolutions de long terme plus rapides et à des niveaux derevenus plus bas que celles qu’ont connues les villesoccidentales

• Les problèmes écologiques des différentes échelles serecouvrent

• Les transitions qui ont mis plusieurs siècles à s’accomplir pourquelques centaines de millions d’ individus en Occident, s’accomplissent aujourd’hui en quelques décennies pour 3 à 4milliards d’ individus : le produit d’un facteur 10 dans l’échelledes temps qui se réduit et d’ un facteur 10 dans l’ échelle despopulations concernées indique que le facteur est de 100 entrel’actuelle transition urbaine asiatique et la transition urbaineoccidentale précédente

Le déplacement en cours des charges environnementales urbaines

chinoises

L’URBANISATION CHINOISE DANS L’URBANISATION MONDIALE:

PROSPECTIVE

UNE EMPREINTE ECOLOGIQUE CROISSANTE

L’empreinte écologique : « les surfaces de terre et d’eau nécessaires pour produire les

ressources consommées et pour assimiler les déchets générés par une population de manière

continue, quelle que soit la localisation sur la Terre de ces surfaces (Rees, 1996).

Les ressources disponibles

1,5 ha de terre par habitant

0,5 ha d’océan par habitant

L’indice de référence écologique

•2 ha/habitant de surface biologiquement productive

•Nécessité de réserver au moins 12% pour les 30 Millions d’autres espèces

•1,7 ha/habitant en 1997

•Répartition très inégale des empreintes par rapport à l’ indice de référence écologique

Le problème posé par l’urbanisationLes sociétés urbaines consomment 7 à 10 ha par habitant

•Les empreintes écologiques urbaines sont deux à trois ordres de grandeur (100à 1000 fois)

supérieures à leur territoire physique

•Une ville peut n’occuper que 0,1% de la surface de l’écosystème qui la supporte

•Même dans un monde stable, aucune ville n’ est durable par elle même

•L’instabilité et les menaces sur les approvisionnements en matières premières et en énergie élèvent

considérablement les risques liés à la dépendance des villes à des écosystèmes de plus en plus

éloignés

La prédominance de l’ Asie

Chine : empreinte écologique et capacité porteuse

• Une capacité porteuse très faible : 0,8 ha/habitant soit 40% de lamoyenne mondiale

• Une empreinte écologique encore faible mais en croissance (1,2 ha en1993, 1,35 ha en 2000) et très inégalement répartie (villes/campagnes,est/ouest)

• Le second déficit écologique du monde (5 Milliards de Km2- après lesEtats Unis (10 Milliards de Km2) mais avant le Japon, l’Allemagne, laRussie

Un scénario prospectif 2040 alarmant

• Diminution de la capacité porteuse par habitant à 0,5 ha sous l’effet de lacroissance démographique, de la désertification et de la contamination des solset des rivières

• Forte croissance de la demande énergétique (très faible efficience, 5 fois plusd’énergie consommée que les Etats-Unis par unité de PIB) et empreinteécologique par habitant à un niveau analogue à Hongkong ou Singapour (entre6 et 7 ha/habitant)

• La Chine atteint le déficit écologique le plus élevé de la planète (environ 10fois celui des Etats–Unis) et a besoin de deux planètes du type Terre pourassurer ses besoins en ressources et recycler ses déchets.

Empreinte écologique et déséquilibres régionaux chinois

Vers d’ importants déséquilibres planétaires

• HUMANITE

• CHINE

L’ avenir de l’urbanisation chinoise:

le scénario américain multiplié par 5?

• Les 10 Mégalopoles américaines utilisent 20% des ressources

écologiques de la planète

• Leur empreinte écologique cumulée représente 10 fois leur

surface et plus du double( 2,25 fois) du territoire des Etats Unis

• A elle seule, la Mégalopole Nord Est dont le cœur est New York

utilise 5 % des ressources écologiques de la planète, son

empreinte écologique représente la moitié du territoire des

Etats-Unis et 25 fois sa surface physique

• On voit donc que l’ équilibre écologique avec les écosystèmes

contigus ne se réalise pas même à l’ échelle de grandes entités

régionales et que les Mégalopoles américaines sont

dépendantes du reste du monde

La péri urbanisation et l’ exploitation écologique du monde rural

• Etats Unis: la surface urbaine a doublé depuis 1960; en 2050

elle occupera 35% du territoire

• Transformations écologiques de la périphérie des villes:

extraction des matériaux argileux pour faire des briques,

ceintures de déchets parfois dangereux, industries à haut

niveau de pollution, contamination des sols et des nappes

phréatiques devenus toxiques ( Chine )

• Création de conurbations polycentriques où les caractéristiques

urbaines et péri urbaines varient selon le point de vue

• Les urbanistes se sont penchés sur la forme urbaine , très peu

sur les effets écologiques de la péri urbanisation

• Une proportion comparativement très faible des habitants de la

Chine et de l’ Inde sont aujourd’hui urbanisés dans des

mégalopoles

• Une projection comparable au Japon ou à la Corée donnerait à

terme pour ces seuls deux pays 700 millions d’ habitants

urbanisés dans plusieurs mégalopoles géantes si ils arrivent à

la même maturité économique que leurs voisins asiatiques en

suivant le même modèle de développement• L’empreinte écologique des villes chinoises serait alors égale à la planète Terre

avec des technologies analogues à celles du Canada

Leur empreinte écologique serait égale à 3 fois la planète Terre avec les

technologies et les pratiques énergétiquement inefficientes actuelles.

Les facteurs multiplicatifs de durabilité de la

densité

• A niveau égal de consommation une densité accrue diminuel’empreinte écologique

• La haute densité diminue les demandes de terrains

• La haute densité diminue par économies d’échelle les coûts d’infrastructures ( traitement de l’eau,assainissement, traitement desdéchets )

• La densité du logement collectif à forte compacité diminue laconsommation de matériaux et les pertes énergétiques par habitant

• La mixité logement travail diminue la demande de transports

• Une conception « douce » des transports ( voies piétonnes, cyclables ,bus ) réduit le trafic automobile, la consommation de combustiblesfossiles et la pollution

• Les NTIC réduisent le besoin de déplacements et de rencontresphysiques fortement consommateur d’énergie

• La ville permet une plus grande diversité et versatilité des options derecyclage

• Les économies d’échelle rendent possible la cogénération et facilitentla transformation des déchets en chaleur

• La ville permet la création de boucles écologiques fermées

• Le travail sur la seule forme urbaine et sa densification peut réduire l’empreinte écologique par habitant de 40% par rapport à l’ habitatpavillonnaire ( Walker et Rees, 1997)

• La consommation énergétique liée aux transports est une fonctioninverse de la densité ( Kenworthy et Laube, 1996)

• La ville asiatique non chinoise 4 fois plus dense que la ville américaineest plus durable

La consommation

énergétique décroît

avec la densité

Les variations continentales de la densité urbaine

• L’ Amérique Latine est aussi densément urbanisée que l’Europe et l’ Amérique du Nord ( 75,4%, 656 habitants par km2dans les zones urbaines contre 588 en Europe et 289 enAmérique du nord )

• L’ Asie présente les plus faibles taux d’urbanisation (37%)

• Les zones urbaines asiatiques non chinoises sont très denses1250 habitants par km2)

• Il y a un facteur 2 entre la densité de la ville asiatique nonchinoise et celle de la ville européenne et un facteur 4 entre ladensité de la ville asiatique non chinoise et celle de la villeaméricaine

La densité des mégalopoles asiatiques aura t elle un effet bénéfique en termes de

consommation énergétique ou va t on assister ,comme à Pékin déjà, à des

phénomènes d’ étalement urbain de type américain? C’est une question

fondamentale pour le développement durable global

• Un phénomène très inquiétant est la faible densité de Pékin ( voisine

de celle de Los Angeles ), celle de Shanghai (inférieure de moitié à

celle de New York), celle de Tianjin ( 12 fois inférieure à celle de

Tokyo) . Les mégalopoles chinoises sont avec Los Angeles et Sao

Paulo de très loin les moins denses parmi les 25 plus grandes

mégalopoles du monde

• En revanche La densité de Bombay est 2 fois supérieure à celle de

Tokyo, celle de Delhi 4 fois supérieure à celle de Londres ; l’

urbanisation indienne par sa densité est clairement plus durable que l’

urbanisation chinoise qui reproduit un modèle américain fortement

consommateur d’ énergie, ce qui amène à envisager à terme une

multiplication par 30 à 50 du nombre de véhicules dans les

mégalopoles chinoises et une explosion des consommations d’énergie

• Globalement les activités urbaines , en incluant les transports

inter et intra urbains , consomment environ 75% de la

production mondiale d’énergie fossile ( Droege, 2004)

• Les consommations de combustibles fossiles sont liées à la flotte

automobile , elle même corrélée à la taille des infrastructures ( 4

voitures pour 1000 hab à Lagos , 645 pour 1000 hab à Los Angeles ( 8

M voitures ))Au cours des 30 dernières années le nombre de véhicules

à moteur à Shanghai a été multiplié par 13.Le choix de l’ automobile en

Chine pourrait conduire vers 2040 la Chine à disposer d’ une flotte de

voitures supérieure à la flotte mondiale actuelle avec des proportions

de consommation de combustibles fossiles analogues à Los Angeles

ou Mexico

Régulation et mondialisation des empreintes écologiques

• Les consommateurs des pays riches ou émergents comme

ceux des mégalopoles de l’ Est de la Chine ignorent le plus

souvent les conséquences écologiques et sociales négatives du

développement non durable des pays ou des régions lointaines

qui les fournissent ( problème du clivage chinois Est/ Ouest,

urbain/rural )

• Les coûts externes de la dégradation des écosystèmes éloignés

ou du développement socialement non durable ne sont pas

facturés au consommateur final ( une des sources de la

compétitivité chinoise )

POUR REDUIRE LES EMPREINTES ECOLOGIQUES

FAVORISER UN METABOLISME CIRCULAIRE

- Favoriser la création de villes de taille plus réduite

intégrées à un environnement naturel préservé, et

en équilibre écologique avec lui

- Concevoir les villes à venir comme des systèmes

écologiques autonomes régulés localement sur eux-

mêmes : réduction de l’empreinte écologique et de

l’impact global sur le climat planétaire

L’URBANISATION

ET LE CHANGEMENT CLIMATIQUE

- Une croissance dramatique de la consommation énergétique liée à l’urbanisation (World Bank,

2003)

Une croissance de 1 % du PIB conduit à une croissance de 1,03 % de la consommation

énergétique

Une croissance de 1 % de l’urbanisation conduit à une croissance de 2,2 % de la consommation

énergétique.

Une croissance de 150 % de l’urbanisation entre 1990 et 2025 conduit à une multiplication par 4

de la consommation énergétique et des émissions de CO2 associées qui sont pour moitié

responsables du changement climatique

- 40 % du problème est en Chine avec environ 800 Millions d’ habitants dont l’urbanisation est

encore à venir, avec la construction de 30 Milliards de m 2 dans les 20 prochaines années et une

dépense d’énergie 5 fois supérieure par unité de PIB à celle des Etats Unis et essentiellement

fondée (à 80 %) sur le charbon.

LES RELATIONS DEGRADEES

DES VILLES AVEC L’ENVIRONNEMENT ET LA TRANSFORMATION

DU CLIMAT

- La minéralisation et l’imperméabilisation de territoires entiers empêchant le cycle naturel de l’eau

et la stabilisation climatique

- La création d’un microclimat urbain avec des températures de 8 à 15° plus élevées que dans les

campagnes environnantes

- Les pluies acides qui deviennent un phénomène planétaire (exportées de la Chine jusqu’en

Californie)

- La dégradation de la qualité de l’air extérieur (300.000 morts par an en Chine)

- L’apparition de nouveaux types de maladies respiratoires

La vulnérabilité des villes au changement climatique

• Les villes sont vulnérables au changement climatique: îlots de chaleur des

centres urbains, inondations et disparition des villes côtières sous l ’effet de la

montée des océans,tempêtes tropicales

Les stratégies locales durables :

- Utiliser des matériaux plus appropriés

- Accroître les surfaces vertes

- Utiliser des matériaux « froids » pour favoriser la dissipation de la chaleur (questions

d’inertie thermique et d’albédo)

- Une géométrie urbaine plus appropriée

La géométrie urbaine joue un grand rôle dans l’effet d’ilôt de chaleur et dans la

concentration ou la dispersion des polluants.

• Echelles ,

• Polycentisme

• Optimiser

à la fois vie sociale

et efficience énergétique

COMPACITE,

MULTIPOLARITE

ET ENERGIE

COMPACITE,

MULTIPOLARITE

ET ENERGIE

70% d’économies

d’énergie

COMPACITE,

MULTIPOLARITE

ET ENERGIE

Les systèmes urbains et la santé en Chine

• Les villes sont des facteurs de propagation des épidémies (exemple : la

peste dans l’ Europe du XIV ème siècle qui a tué 25% de la population)

• Forte pollution chimique des villes chinoises : eau, air intérieur et

extérieur

• L’ eau de la plupart des villes n’ est pas potable ( 600 millions de

Chinois boivent de l’ eau contaminée)

• Pollution de l’ air urbain =1/4 des problèmes de santé de la pollution de

l’ eau (WHO 2002)

• Pollution de l’ air intérieur=l’équivalent des problèmes de santé de la

pollution de l’eau (WHO 2002)

• En Chine , la pollution de l’ air extérieur tue un Chinois toutes les 5

minutes ; la pollution de l’ air intérieur ( produits de décoration ) tue un

enfant ou une personne agée toutes les 90 secondes

CHOISIR LES ENERGIES A FAIBLE EMPREINTE ECOLOGIQUE

ATTEINDRE UNE EFFICIENCE ENERGETIQUE GENERALISEE

DANS LE SECTEUR DE LA CONSTRUCTION :

100 kWh/m2 en 2050 grâce à la généralisation de nouveaux bâtiments à énergie positive.

Utiliser l’énergie solaire

Développer les approches passives

Diviser par deux les émissions de CO2 des bâtiments

CONCLUSION: POUR UN DEVELOPPEMENT

EQUITABLE PLANETAIRE