Le pouvoir rafraîchissant des arbres

Les arbres ont un effet rafraîchissant sur leur environnement. Avec le réchauffement climatique, cet atout devient de plus en plus précieux, en particulier dans des zones urbaines. En raison du volume de leur couronne et de leur masse foliaire, les arbres procurent de l’ombre aux bâtiments et aux rues qui, de ce fait, absorbent et réverbèrent une moins grande quantité de chaleur. Ils libèrent également de l’eau par le biais d’un processus appelé évapotranspiration. Ce terme représente l’évaporation de l’eau que contient la végétation et qui rafraîchit également l’air ambiant. Par conséquent, les températures dans des zones arborées peuvent être jusqu’à six degrés Celsius inférieures à celles qui règnent dans des zones voisines dépourvues d’arbres. Dans cet article, nous examinons la façon dont l’effet rafraîchissant des arbres affecte la ville.

Effet d’îlot de chaleur

Les villes retiennent longtemps la chaleur, notamment à cause de l’utilisation de matériaux qui absorbent la chaleur tels que la brique, le bitume, l’asphalte et le béton. Les villes se refroidissent donc lentement, ce qui crée l’effet d’îlot de chaleur urbain (Urban Heat Island - UHI). L’effet UHI fait référence au phénomène selon lequel les zones urbaines connaissent des températures plus élevées par rapport aux zones rurales environnantes. Cet effet est observé depuis plus d’un siècle, mais ce n’est qu’à partir du milieu du 20^e siècle qu’il a commencé à faire l’objet d’une attention scientifique.

Le premier enregistrement de l’effet UHI a été décrit par Luke Howard dans le célèbre ouvrage ‘The Climate of London’, publié en 1883. Les températures des villes y étaient comparées à celles des zones rurales environnantes. Cependant, il a fallu attendre après les années 1920 pour que le terme « îlot de chaleur urbain » soit utilisé pour la première fois pour décrire ce phénomène. Ce n’est que dans les années 1970 que les scientifiques ont commencé à étudier l’effet UHI sur la santé publique et la ville. Ils ont ainsi découvert que l’effet UHI peut entraîner toute une série de conséquences négatives, notamment une plus grande consommation d’énergie, des niveaux de pollution de l’air plus élevés et des maladies liées à la chaleur. Ces recherches ont permis de sensibiliser le public à l’effet UHI.

Durabilité urbaine

Au cours des décennies qui ont suivi, les chercheurs ont continué à étudier l’effet UHI et à explorer des solutions possibles pour en atténuer les conséquences. Le degré de verticalité du bâti et la bétonisation à outrance jouent un rôle important. Cependant, après des études approfondies, portant entre autres sur la comparaison d’aménagements urbains, il s’est avéré que la présence de végétation revêt une importance décisive. En particulier, les quartiers où les habitants disposent d’un parc à moins de 300 mètres se rafraîchissaient plus rapidement. Il est également apparu que les villes dotées de nombreux petits parcs se rafraîchissent plus rapidement que celles qui comptent seulement quelques grands parcs. Un exemple éloquent est la ville danoise de Copenhague où coexistent de grands et de petits parcs, avec beaucoup d’espaces verts le long des pistes cyclables et des routes. Avec le changement climatique, la probabilité de vagues de chaleur a augmenté. En outre, celles-ci sont plus longues et plus intenses, ce qui s’ajoute à la hausse générale des températures. Aujourd’hui, l’effet UHI est reconnu comme un indicateur important en matière de durabilité urbaine et d’adaptation au changement climatique.

Comment les arbres rafraîchissent-ils la ville ?

Les arbres possèdent différentes propriétés leur permettant de rafraîchir leur environnement. Ces propriétés ne sont pas présentes dans une même mesure parmi toutes les espèces. Il est donc judicieux d’opter pour un choix varié d’espèces dans les plantations. Pour toutes les plantes, la règle est la suivante : les propriétés d’une plante ne sont optimales que si elle est en bonne santé ; le pouvoir rafraîchissant d’un arbre souffrant de stress hydrique sera limité, voire inexistant. Les arbres contribuent au rafraîchissement des villes de diverses manières :

1. Ombre

Les arbres fournissent de l’ombre. La quantité de lumière solaire qui frappe des surfaces telles que des chaussées, des bâtiments et des véhicules diminue immédiatement. Cet effet d’ombrage peut faire baisser considérablement les températures qui règnent en milieu urbain.

Les arbres dégagent de l’humidité par un processus appelé évapotranspiration, qui rafraîchit l’air environnant. Cet effet peut être considérable dans des environnements chauds et secs.

Les arbres peuvent influencer la circulation de l’air, ce qui peut contribuer à la diffusion de la chaleur et à la baisse des températures. Lorsque l’air se déplace sur les feuilles des arbres, il peut se rafraîchir. Cet air plus frais peut être transporté vers les zones avoisinantes. Ceci affecte à son tour l’évapotranspiration. Cette circulation de l’air est la plus importante le long des bords des feuilles. Il s’agit principalement d’arbres à feuillage composé (espèces d’acacia) qui possèdent relativement beaucoup de bords foliaires et qui tolèrent donc la chaleur (Gleditsia, Robinia, Styphnolobium, Gymocladus et Albizia).

Les arbres permettent de réduire l’ensoleillement direct sur les bâtiments. En raison de leur hauteur, du volume de leur couronne et de leur masse, ils peuvent rafraîchir des bâtiments, réduisant ainsi l’énergie nécessaire pour les refroidir artificiellement (climatisation). Cela a pour effet de réduire la température.

Comment pouvez-vous personnellement contribuer au rafraîchissement de la ville ?

C’est beaucoup plus facile que vous ne l’imaginez. Retirer, par exemple, un maximum de pavés de votre jardin et y planter de la verdure est déjà un très bon début. Végétaliser des toitures est également une excellente façon de contribuer au rafraîchissement. N’oubliez pas non plus les façades. Planter des plantes grimpantes et tendre des câbles pour les guider sont des tâches toutes simples, mais qui ont un impact considérable. Une ville verte est une ville fraîche.

Quels sont les arbres qui rafraîchissent le plus ?

Le choix de l’espèce d’arbre la plus appropriée pour rafraîchir une ville dépend généralement d’un certain nombre de facteurs tels que le (micro-)climat local, la nature du sol et l’espace disponible. Un mélange de différentes espèces d’arbres est la solution la plus efficace. Si une espèce d’arbre particulière est en difficulté, d’autres espèces dans les environs prennent le relais. Il est donc essentiel de planter le bon arbre au bon endroit. L’importance de la masse foliaire et la densité de la couronne déterminent également le degré d’ombrage. Les arbres qui conviennent sont notamment :

Les feuillus : ces arbres offrent une large surface foliaire qui fournit de l’ombre pendant les mois d’été en cas de températures élevées. Pendant les mois d’hiver, les arbres sont dénudés et laissent passer la lumière du soleil. Des exemples sont l’érable (Acer), le chêne (Quercus) et le zelkova (Zelkova).

Les arbres à feuillage persistant : ces arbres offrent de l’ombre tout au long de l’année et brisent les vents froids. Les conifères (Pinus) en sont de parfaits exemples. Pensez également aux chênes à feuillage persistant (Quercus x hispanica, ilex, suber), au houx (Ilex) et au troène (Ligustrum).

Les arbres à large couronne : ces arbres sont dotés d’une couronne étendue qui peut fournir un ombrage très généreux. Le platane (Platanus), l’orme(Ulmus), le tilleul (Tilia) et le marronnier d’Inde (Aesculus) sont des exemples d’espèces couramment utilisées dans des villes.

Les arbres à fort taux de transpiration : les arbres à fort taux de transpiration libèrent de l’eau dans l’air, ce qui contribue à abaisser la température par refroidissement par évaporation. Il s’agit principalement d’espèces pionnières telles que le saule (Salix), le peuplier (Populus) et le paulownia (Paulownia).

Il est évident que les arbres constituent un élément essentiel de toute stratégie de rafraîchissement des villes. Ils offrent également de nombreux autres avantages, tels que l’amélioration de la qualité de l’air, le renforcement de la biodiversité et une valeur esthétique accrue. Nous y reviendrons dans les prochains articles.

Ce blog fait partie de la série d’articles ‘Les arbres et leurs services écosystémiques’ dans laquelle nous expliquons plus en détail les différents services écosystémiques rendus par les arbres au profit de l’homme. Ces articles s’attachent notamment à la contribution qu’apportent les arbres à la résolution de problèmes environnementaux actuels, tels que la gestion de l’eau, le stress thermique, le CO₂, la qualité de l’air, la biodiversité et l’environnement de vie.