Îlot de chaleur urbain (ICU) : comment contrer ce phénomène

Nous entendons parler de réchauffement climatique, de vagues de chaleur, de canicules, mais connaissez-vous le phénomène d’îlots de chaleur urbains ? 

Qu’est ce qu’un îlot de chaleur urbain (ICU) ?

L’ICU est une sorte de dôme thermique créant un microclimat urbain au sein duquel les températures sont significativement plus élevées.

Il se caractérise par la différence de températures entre la ville et la campagne environnante.

Quelles sont les causes des îlots de chaleur urbains ?

Les causes à l’origine de ce phénomène sont nombreuses mais pour n’en citer que quelques-unes, on a :

• la morphologie urbaine : l’agencement de la ville qui se caractérise par la densité du bâtiment, la hauteur du bâtiment, l’orientation des rues qui laissent circuler l’air ou non, stocke la chaleur ou non…
• le degré de végétalisation, que ce soient les parcs, arbres, pelouses, parking végétalisés etc.
• l’albédo des différentes surfaces (pouvoir de réflexion lumineuse des surfaces qui indique la part de rayonnement qui va être renvoyée et donc ne servira pas à chauffer la surface. Par exemple, la neige a un albédo très élevé alors que le bitume noir a un albédo faible.) 
• l’activité humaine qui, avec les activités industrielles, les moteurs thermiques etc. émet de la chaleur qui contribue à l’effet d’ICU…

Ce phénomène est amplifié par le réchauffement climatique qui joue un effet catalyseur.

En quoi les îlots de chaleur urbains agissent sur les températures ? 

Ils peuvent conduire à une augmentation de quelques degrés, jusqu’à 10°C de la température ressentie entre la ville et la campagne.

La différence de température est à son maximum la nuit, l’effet d’îlot de chaleur urbain est amplifié par l’inertie thermique des matériaux de construction qui relâchent pendant la nuit l’énergie thermique accumulée la journée.

Les îlots de chaleur urbains doivent donc être considérés comme l’un des enjeux écologiques de notre siècle. Pourquoi ? 

Parce l’augmentation de température associée à ce phénomène a des effets rebonds sur les conditions de vie des habitants d’une ville :

• la santé (augmentation des coups de chaleur, problèmes cardiaques, problèmes rénaux, déshydratation…)
• le confort de vie
• la qualité de l’air 
• la surconsommation énergétique
• la biodiversité
• l’activité économique…

Îlots de chaleur urbains & inondations

Cet été, de nombreuses villes ont été touchées par les inondations. Saviez-vous que les solutions pour lutter contre les îlots de chaleur urbains diminuent les risques d’inondation ?

L’ICU agit donc comme une sorte de dôme thermique, créant un microclimat urbain au sein duquel les températures sont significativement plus élevées.

Comme dit précédemment, il existe différentes causes des ICUs telles que la morphologie urbaine, la végétalisation, l’albédo des différentes surfaces, ou l’activité humaine. 

Il est possible d’agir sur chacune de ces causes ; cependant, elles ne sont pas toutes aussi facilement actionnables. Par exemple, modifier la morphologie urbaine se fait notamment au niveau des plans d’urbanisme pour les constructions futures et donc cela prend du temps !

Mais travailler sur la végétalisation ou l’albédo des surfaces peut se faire de manière plus directe. 

Mais alors quel est le lien avec les inondations ? Les solutions de lutte contre les îlots de chaleur urbains ne permettent pas de résoudre tous les problèmes d’inondation. Cependant, certaines solutions de lutte contre les ICU permettent de réduire les risques d’inondation.

En végétalisant les villes, on désartificialise (on enlève la surface artificialisée que ce soit du béton, du bitume traditionnel… pour retrouver le sol d’origine avec l’arbre et de la terre, de la matière organique, etc.).

 L’essentiel des surfaces artificialisées sont imperméables (ne laissent pas passer l’eau). En désartificialisant, on rend donc la surface plus perméable, ce qui laisse l’eau s’infiltrer dans le sol. Cela permet un drainage naturel qui réduit les risques d’inondation.

Comme le souligne Robert Vautard

« Pour qu’il y ait moins de ruissellements dans les villes, il faut que les surfaces soient beaucoup moins artificialisées et plus naturelles. Aujourd’hui, construire une place avec des matériaux minéraux, c’est une absurdité ».

En modifiant l’albédo des sols, on modifie le revêtement de sol et on peut opter pour des revêtements perméables laissant passer l’eau tels que les bitumes techniques, des nouveaux matériaux perméables pour les places de parking, des bétons drainants, etc. On réduit ainsi fortement les risques d’inondation.

Les villes de Marseille, Paris, Lyon, Saint-Étienne, Montpellier, Rennes en ont fait les frais avec dans certains cas 40 mm en 1h mais pour Robert Vautard, 100mm en 1h n’aura “rien de surprenant dans quelques années !”.

Îlot de chaleur urbain et canicule

3 canicules entre juin et août 2022 en France… Entre organismes ralentis, irritabilité, bouffées de chaleur, on s’en serait bien passé. Mais si ce n’était que ça… En 2003, 19 000 personnes sont mortes en France à cause des températures trop élevées. En 2022, ce sont vraisemblablement plus de 11 000 personnes qui sont décédées de la canicule.

Les îlots de chaleur urbains amplifient les impacts des canicules. En effet, un ICU se caractérise par la différence de température entre la périphérie et la ville ; ainsi les effets d’une canicule (qui est une arrivée d’air chaud) sont encore plus forts en ville qu’en campagne. 

Le réchauffement climatique amplifie également ces poussées de chaleur. Ainsi, la superposition des ICUs, du réchauffement climatique et de la canicule amène à des augmentations de température record.

Et cette augmentation des températures a un impact sur notre santé !

Notre organisme cherche à maintenir sa température corporelle aux alentours des 37°C, qui est la température idéale pour le bon fonctionnement de notre organisme. Au-delà, le corps subit des désordres biochimiques avec des symptômes qui peuvent être graves selon les personnes.

Mais que se passe-t-il dès lors que notre corps n’arrive plus à maintenir sa température ?

Le débit sanguin augmente, les glandes sudoripares (glandes situées sous la peau et dont le rôle est de produire de la sueur pour permettre la thermorégulation par transpiration) s’activent augmentant la vitesse à laquelle il perd de la chaleur. 

Si cela ne permet pas de maintenir notre température corporelle à 37°C (+/-1°C) alors nous sommes exposés à de graves risques de santé comme les crampes, migraines, problèmes rénaux, déshydratation, coups de chaleur, arrêts cardiaques… 

Comme les îlots de chaleur urbains sont une des premières sources d’exposition à la chaleur avec une augmentation de jusqu’à 10°C des températures ressenties entre la ville et la campagne, ils sont un levier important pour préserver la santé de la population. Quand on sait qu’en 2003, de nombreuses stations ont enregistré des températures aux alentours des 40°C, nous comprenons vite l’influence des ICUs dans les températures ressenties en ville.

C’est pourquoi il est nécessaire de les mesurer, de planifier et d’actionner des solutions concrètes pour diminuer leurs effets néfastes.  

Comment la technologie développée par namR aide à lutter contre les îlots de chaleur urbains ?

D’une part, nous permettons un diagnostic à différentes échelles. En effet, pour offrir une visibilité concrète et précise sur l’exposition aux îlots de chaleurs urbains, nos clients peuvent mobiliser nos données :

• à l’échelle d’une ville
• à l’échelle d’un quartier
• à l’échelle d’une parcelle

Carte des îlots de chaleur urbains à Bordeaux (cliquez pour agrandir)

D’autre part, nous fournissons des préconisations de solutions les plus impactantes et adaptées au territoire ciblé. Il peut s’agir de :

• végétalisation de différents espaces artificialisés (parkings, cours d’école, trottoirs…)
• toitures et murs végétalisés
• peinture de toit réfléchissante

Si vous voulez connaître le risque d’exposition de votre territoire au phénomène d’îlot de chaleur urbain, n’hésitez pas à contacter notre expert !