Thermographie : une première vision de la chaleur dans les territoires

La thermographie est souvent utilisée pour réaliser un diagnostic climatique. "Cela nous permet d'identifier les zones selon l'intensité du phénomène : zones chaudes, intermédiaires, froides…", explique Olivier Papin, directeur du bureau d'études ECIC. La thermographie fournit des indications sur les températures de surface (des objets, des bâtiments, des sols…), autrement dit sur la température que l'on ressent physiquement car les ICU se forment notamment les jours sans vent. "Les résultats des premières thermographies nous ont surpris : les centres-villes ne sont pas forcément les zones les plus chaudes, il s'agit plutôt des centres commerciaux, des zones d'activités, où il y a beaucoup de toitures plates, peu de végétation, de grands parkings, des véhicules qui accumulent la chaleur… Mais à partir de cette photographie, il est difficile de prévoir la température qu'il fera dans ces zones… On sait par contre que ce seront les zones les plus chaudes du territoire".

Selon la morphologie du territoire, les températures élevées de surface n'auront pas le même effet : "Dans la campagne, il peut y avoir une concentration de surfaces chaudes qui n'aura pas beaucoup d'impact car l'air s'échappera ou se rafraîchira rapidement grâce à la végétation alentour, tandis qu'en ville, la même concentration de surfaces chaudes va réchauffer l'air et les bâtiments de manière durable", illustre Marjorie Musy, chercheur au centre de recherche Architectures Urbanités (Crenau) et directrice adjointe de l'Institut de recherche en sciences et techniques de la ville (IRSTV).

De même, la chaleur se déplace et, selon l'architecture, la configuration de la ville et/ou le régime de vents, l'îlot de chaleur se formera de manière différente : "Par exemple, dans un parc qui est en général un lieu plus frais, on peut mesurer des températures élevées car le vent amène la chaleur de parkings ou de quartiers plus chauds situés à proximité", explique Marjorie Musy. Contrairement aux idées reçues, les îlots de chaleur peuvent donc se trouver dans les espaces moins minéralisés. "C'est pourquoi, dans l'idéal, la question des ICU doit être abordée à l'échelle d'une ville : c'est un ensemble qui crée ce phénomène", souligne la scientifique.

Croiser les outils pour mieux comprendre l'ICU

La thermographie à elle seule ne permet donc pas de déterminer quelles zones seront les plus sensibles en période de forte chaleur, ni de caractériser le phénomène. Il faut la compléter avec des mesures de température, d'humidité, des caractérisations de sols…

L'IRSTV a déployé à Nantes (44) un réseau de 25 capteurs de températures et d'humidité, qui prennent des mesures toutes les 15 minutes. L'objectif : comprendre, grâce à ces données, les liens entre formes de quartiers, caractéristiques, lieux et températures. "L'idée est de comprendre ce qui influence la température. Grâce à ces mesures, on peut essayer d'extrapoler, de prévoir le phénomène dans d'autres quartiers, et créer des cartes climatiques. C'est un travail long, il y a beaucoup de données !", explique Marjorie Musy.

Pour mieux comprendre l'ICU et notamment les températures de sous-face, la réaction de différents matériaux, l'impact des murs végétalisés irrigués, non irrigués etc…, le bureau d'études ECIC va quant à lui réaliser des maquettes et de l'expérimentation. Cela permettra d'analyser les impacts de l'albédo, de la forme urbaine et des matériaux sur les températures.

Le Grand Lyon (69) croise de son côté plusieurs outils depuis dix ans pour comprendre l'ICU. "Nos premières approches, en 2006, ont été cartographiques, raconte Luce Ponsar, chargée de mission Plan climat de la communauté urbaine. Il s'agissait d'interpréter des photos pour identifier les zones susceptibles d'être des îlots de chaleur. Ces résultats étaient ensuite croisés avec l'emplacement des bâtiments qui accueillent un public sensible (hôpitaux, maisons de retraites, écoles…)". En 2010, l'agence d'urbanisme utilise des photos infrarouges pour connaître les températures de surface. Depuis 2011, un travail de thèse a été entrepris afin de créer des modèles, à partir des données de Météo France mais aussi de la morphologie de différentes villes comme Lyon, Grenoble (38) et Saint-Etienne (40). "Cela a permis de voir que les fleuves canalisent les courants d'air et que le phénomène d'îlot chaleur est lié à la topographie, explique Luce Ponsar. L'amplitude globale de l'ICU à Lyon est de 5°C". Mais là aussi, la modélisation a des limites : "La maille est de 250 mètres, ce qui est largement au dessus de notre maille d'intervention, qui se situe plutôt à l'échelle de la rue", souligne la chargée de mission. Après une première expérimentation menée en 2011 par Veolia, le Grand Lyon a donc décidé de se doter de capteurs, pour mesurer de manière plus locale la température de l'air, mais aussi l'humidité, le vent, le rayonnement… La rue Garibaldi, sorte d'autoroute urbaine, a ainsi été équipée de capteurs afin de comparer le phénomène entre les sections anciennes et celles rénovées récemment, qui ont été végétalisées et modifiées (voies comblées, création de pistes cyclables…). "L'idée est de développer une méthode que l'on pourra reproduire pour d'autres aménagements", explique la chargée de mission.

Sophie Fabrégat