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Ilots de chaleur urbains : des

premiers résultats scientifiques à

l’application concrète sur le terrain

2013 / 2014

ACMG, Bordeaux (DPJR + DDD),

Agen, Séville

Enjeux

Objectifs

Confort de vie, santé

(canicule, coup de chaleur,

ozone), adaptation de la ville

Mieux appréhender le sujet,

quantifier, approche technique

et sociale

Carte sur Bordeaux

2003, été caniculaire, impact sanitaire

Changement climatique

Bordeaux = Rome

2003 un an sur trois à l’horizon 2050 ?

Période de 2 ans

Contexte

Partenaires

1. Le projet Adaptaclima II : contexte, objectifs et résultats

Rappel des hypothèses de changement climatique

Situation typique « poussée chaude » caniculaire en

été sur le Sud ouest : dépression sur proche

atlantique qui aspire flux de Sud, plus effet de

Foehn qui assèche et réchauffe la masse d’air

Du global au local : les poussées chaudes du Sud lors des épisodes

caniculaires dans le Sud Ouest

La problématique des

ilots de chaleur concerne

les épisodes caniculaires

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10

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13

No

mb

re d

e jo

urs

T° Maxi sous abri, Juin à Août - Nombre de jours

> 30°C (Moyenne 19.7)

> 35°C (Moyenne 2.2)

> 40°C (Moyenne 0.1)

2003

SecteurAgen

Source : ACMG

Du global au local : les équilibres hydriques sont modifiés dans le tissu

urbain, par l’imperméabilisation et le ratio entre espaces minéraux et espaces

couverts de végétation

Du global au local : le devenir de l’énergie reçue varie selon que le territoire

est sec ou humide

Energie réfléchie

Energie qui en convertissant

l’eau en vapeur d’eau rafraichit

l’air

Energie qui réchauffe l’air

Energie qui réchauffe le sol

Exploitation des

images Landsat

Passage du

satellite, vague

de chaleur

suivant un

épisode de

sécheresse,

absence de

nuages

Premiers résultats : établissement de la carte des ilots de chaleur urbain de

Bordeaux – températures de surface par exploitation des données Landsat

Image visible pixel 15m,

thermique aérien pixel

2m – 21/08/2013,

thermique satellite pixel

30 m après correction

Quartier du Jardin

public

Enregistreurs

thermiques et

hygrométriques

fixes ou

embarqués

Premiers résultats : précision nécessaire et recalage en terme de

température ressentie et d’évolution dans la journée

BORDEA

UX

Localisation des enregistreurs fixes

Parcours réalisé entre ilots de chaleur et ilots de

fraicheur avec enregistreur embarqué,

pendant passage du satellite





L’exploitation des images Landsat est suffisante pour établir la carte des ilots de

chaleur et de fraicheur, le recalage en température ressenties est ensuite réalisé à

partir des données fixes, qui relativise les écarts et quantifie les excès de chaleur

Source : ECIC – ACMG, étude sur les ilots de chaleur urbain de Bordeaux Métropole

Été 2014 : 50 h >30°C

contre 421h sur site

ateliers municipaux

Précision nécessaire et recalage en terme de température ressentie et

d’évolution dans la journée

Quantification des écarts par rapport à un seuil

entre ilots de chaleur et ilots de fraicheur

Nécessité de

construire un

réseau d’ilôts de

fraicheur

Précision nécessaire et recalage en terme de température ressentie et

d’évolution dans la journée

Accumulation de

chaleur et inertie

variables

Conclusions

Validation de la méthodologie de diagnostic par image satellite

Validation du recalage du modèle en température ressentie à 1,5 m

Correction des valeurs des écarts entre ilots de chaleur et ilots de fraicheur,

par les écoulements entre points chauds et froids qui tamponnent les

différences

Quantification des excès d’énergie accumulée dans les ilots de chaleur,

facteur un à dix, voire 100, pour le nombre d’heures au dessus de 30°C et

conséquences sur la climatisation active (mise en route des climatiseurs qui

accentue l’élévation de la température dans l’espace public) ou passive

Nécessité d’une réponse globale :

faible « rayonnement » des ilots de fraicheur, nécessité d’augmenter la

couverture ombragée (canopée), réseau d’ilots de fraicheurs pourvu en eau

et mesures d’atténuation sur les points les plus critiques

2. Vers des applications concrètes : principes et mise en oeuvre

Quels principes ?

Du clair, de l’eau, des végétaux

Abaissement de température : arbres et arbustes pourvus en eau,

brumisation, toitures végétalisées élaborées, disponibilité de l’eau

Atténuation du réchauffement : pelouses, sol perméable, matériaux

clairs, rugueux, végétaux sans arrosage, toitures végétalisées

« simples »

Quels objectifs ?

Exploiter les pistes de « réflexion » : optimiser l’albédo des

bâtiments, des espaces publics et privés

Couleur des revêtements des

espaces publics

Rugosité des matériaux

qui accroit leur émissivité

Couleur des

toitures

Evolution techniques des matériaux, peintures

Sensibilisation et

formation des

architectes, urbanistes

Sources ECIC

Etude IDC Bdx Métropole

Affiner la réflexion sur la ressource en eau et trouver des solutions locales

d’approvisionnement pour le maillage des ilots de fraicheur

Rappel des enjeux sur les nappes

profondes de Gironde

Poursuivre la substitution à

l’eau des nappes profondes

Maitrise des couts de gestion, surcoût d’investissement



STEP Louis Fargues : 3000 m3/j d’eau

industrielle

Pistes explorées pour la substitution

Limite économique des volumes de stockage

nécessaire, exploitation de solutions locales :

puits, forages nappes à enjeux faibles , eaux

d’exhaure, re-use

Solutions qui tendent à réduire le débit de fuite à 0 et

à retarder les périodes à faible disponibilité d’eau

dans le sol : infiltration eaux de pluie par sols

perméables, noues, etc.

CHU, récupération eau dialyse : 620 m3/mois

4 Parkings souterrains, eaux

d’exhaure : 10 à 30 m3/h

débit max

Garonne, débit d’étiage

100m3/s

Eau des réseaux de chaleur, de froid



Besoins mini

estimés 627

000 m3 en 25

ans (hors

LICU)

Investissement

En millions

d’euros

Maintenance et

fonctionnement

En millions

d’euros

Total

à 25 ans

AEP 1 2 3

3 Forages + stations

traitement

(déferrisation,

charbon actif,

UV)

2 1 3

Projet d’exploitation de forages pour

conserver la possibilité d’une

ressource disponible – ZAC Saint-

Jean Belcier

Lutte contre les ilots de chaleur : le choix des arbres

Bien les planter

et les protéger

Un arbre qui évapotranspire bien est un arbre en bonne santé,

concevoir des espaces durables

F. Chouzenoux

Espérance de vie

d’un arbre urbain en

France : 46 ans

Dessin de Julia Antunes vallerey Arbres, arbustes, vivaces, cours de l’Intendance


Quel intérêt ?

Rappel des principales maladies émergentes en arboriculture

ornementale:

1944 : Chancre coloré du platane Ceratocystis fimbriata f.sp. Platani; 2014 Arcachon

1975 : Tigre du platane, Corythucha ciliata

1910&1975 : Graphiose de l’orme, Ophiostoma ulmi et Ophiostoma novo-ulmi

1991 : Chancre à Massaria du platane, Massaria platani_

1998 : Puceron du tulipier, Illirioa liriodendri

2000 : Mineuse du marronnier, Cameraria orhidella; 2004 à Bordeaux.

2003 : Capricornes asiatiques (Anoplophora glabripennis et A. chinensis)

2004 : Psylle de l’albizzia Acizzia jamatonica

2006 : Charançon rouge du palmier (Rhynchophorus ferrugineus) Corse, Var

Chancre résineux des pins originaire d’Amérique centrale (Fusarium circinatum)

Dépérissement bactérien du marronnier, Pseudomonas syringae.

2008 : Maladie émergente sur frêne (Chalara fraxinea) affecte Fraxinus angustifolia et Fraxinus excelsior.

Pyrale du buis

2010 : Papillon palmivore (Paysandisia archon) Bordeaux

2015 : Bactérie Xylella fastidiosa, Corse

A craindre : Phytophtora ramorum, phytophtora alni, nématode du pin, bupreste du frêne….

Répartition des genres d'arbres dans la ville

8,3%7,9%5,7%

4,0%2,6%

2,3%

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1,5%

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1,4%

1,3% 17,3%

10,3%

12,6%

17,4%

Platanus sp.

Tilia sp.

Quercus sp.

Acer sp.

Fraxinus sp.

Pinus sp.

Aesculus sp.

Celtis sp.

Populus sp.

Carpinus sp.

Prunus sp.

Liquidambar sp.

Pyrus sp.

Zelkova sp.

Magnolia sp.

Sequoia sp.

Autres

Sources : Mairie de Bordeaux

Pérenniser le patrimoine arboré

par plus de diversité


Source Frédéric Chouzenoux – Mairie de Bordeaux

Conduite en port libre :

espacement des arbres 14 m

Conduite en port libre :

espacement des arbres 7m

Conduite en têtes de chat

Coût cumulé d'un alignement

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25000

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Temps en années

Pri

x e

n e

uro

s

Conduite en rideau

Bordeaux nos arbres :

arbres.bordeaux.fr

Techniques de plantations « innovantes »,

Jardin Public de Bordeaux

L’arbre symbole de cette nature en reconquête,

et principal contributeur dans la lutte contre les ilots de chaleur

Depuis 2001, 67 hectares

d’espaces verts créés, 48 ha

réhabilités et 14000 arbres plantés

sur Bordeaux

Poursuivre les aménagements qui favorisent le retour de la végétation en ville :

Développement de la trame

verte dans le projet urbain :

Planification urbaine et règles en

matière de gestion des eaux

pluviales, de plantations, de

surfaces en pleine terre, de

toitures et murs végétalisés

Intégrer les services écosystémiques, par le génie écologique,

dans le développement des nouveaux quartiers

Aménagement de Bordeaux Rive Droite : Parc aux angéliques, quartier

Bastide Brazza, Brazza Niel

Conclusions

Un sujet technique et complexe, d’une apparente simplicité

Ilots de chaleur urbain = sujet trivial : il fait plus chaud sur un parking en plein soleil qu’à

l’ombre des arbres d’un parc

Certes, mais c’est surtout qu’en été le nombre d’heures au dessus de 30°

est dix fois supérieur, et l’objectif est de mettre en œuvre une climatisation

passive de la ville, bioclimatisation économe en énergie et partagée pour tous à des fins

sanitaires et de confort

Ville verte : réponse à la convergence des enjeux en matière de cadre de vie, de confort de

vie (épuration de l’air), de préservation de la biodiversité, de lutte contre les ilots de chaleur

Convergence mais différences :

_ biodiversité : vert + essences locales + gestion différenciée + mesures spécifiques

_ lutte contre ilots de chaleur : vert + eau (qualité adaptée à l’usage, disponibilité en

période critique, équipements techniques, maintenance et coût de gestion)

_ cadre et confort de vie : vert + usages + bonnes pratiques

_ durabilité des espaces verts : vert + coûts de gestion

Conclusions

Un sujet de développement durable

Problème global, solutions locales :

_ adaptation de la palette végétale au territoire, à l’évolution attendue du climat

_ sources d’approvisionnement en eau selon enjeux locaux de préservation

de la ressource, en intégrant toutes les dimensions de gestion de l’eau qui peuvent entrer

en contradiction (disponibilité de l’eau pour ilots de chaleur, lutte contre les inondations,

soutien d’étiage et mesures en faveur de la biodiversité, réinjection dans les nappes)

_ révision de la façon de concevoir l’espace public, matériaux, couleur, place du végétal,

en tenant compte de l’identité du territoire

_ investissement d’avenir : dans une période économique contrainte quels leviers pour

concevoir des espaces publics qui bioclimatisent la ville (et limitent les coûts de

climatisation privés)

Perspectives

Mieux définir les opportunités du territoire pour la ressource en eau et sa

répartition dans les espaces verts publics, le pilotage de l’irrigation selon la

température pour optimiser la ressource

Augmenter la résilience de la ville en s’entourant des compétences adaptées

(entreprises, chercheurs)

Merci de votre attention

Eric Pesme

Mairie de Bordeaux

Direction des parcs, des jardins et des rives

Pôle Innovation, qualité, biodiversité

[email protected]

À compter de 2016 : Direction des Espaces verts

de Bordeaux Métropole

Peuplier noir du square Chantecrit,

arbre remarquable de France

mailto:[email protected]

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