Effet d’îlot de chaleur urbain

Qu’est-ce que l’effet d’îlot de chaleur urbain?

L’îlot de chaleur urbain est un effet qui se produit dans les villes où les bâtiments étroitement regroupés et les surfaces pavées comme les routes piègent et réémettent la chaleur du soleil dans l’air. Il peut en résulter des températures plus élevées dans la ville par rapport à la zone rurale environnante. Les villes produisent également de la chaleur supplémentaire par le biais des émissions des voitures et de l’énergie utilisée pour alimenter les immeubles de bureaux et les maisons, ce qui peut également hausser la température du secteur. La chaleur concentrée à l’intérieur et autour des villes crée un « îlot » de températures élevées.

L’effet d’îlot de chaleur urbain est plus manifeste en été. Par une journée ensoleillée, la température des surfaces pavées, comme les trottoirs et les routes, peut être de 27 °C à 50 °C plus élevée que l’air ambiant. L’effet se poursuit pendant la nuit, étant donné que la chaleur captée par les surfaces en béton ou en asphalte continue de réchauffer l’air bien après le coucher du soleil. La nuit, une ville peut être jusqu’à 12 °C plus chaude que la campagne environnante.

Causes

La principale cause des îlots de chaleur urbains est l’effet albédo. L’albédo est une mesure de la capacité d’une surface à réfléchir la chaleur du soleil dans l’atmosphère. Les surfaces claires comme la neige, la glace et les feuilles ont un albédo élevé et peuvent renvoyer davantage de rayons solaires dans l’atmosphère que les surfaces foncées comme le béton et l’asphalte, qui ont un albédo faible et absorbent davantage de rayons solaires. Ces surfaces foncées qui absorbent plus d’énergie radiante se réchauffent plus rapidement que les objets plus clairs.

Les conditions météorologiques, la géographie et l’aménagement d’une ville peuvent influer sur la gravité de l’îlot de chaleur urbain. Les caractéristiques du paysage naturel comme les arbres, les plantes et les plans d’eau peuvent fournir de l’ombre et de l’humidité tout au long de la journée, ce qui contribue à atténuer les températures élevées. Des bâtiments disposés de manière à permettre au vent naturel de circuler dans la ville peuvent également avoir un effet de refroidissement. En revanche, les activités humaines peuvent augmenter la quantité de chaleur produite par une ville en raison de l’utilisation de voitures, de climatiseurs et de chaudières, qui augmentent tous la température environnante. Un temps calme et clair peut intensifier les îlots de chaleur en augmentant la quantité de chaleur qui atteint la ville par le biais du rayonnement solaire et en diminuant la quantité de chaleur que le vent peut transporter. Les caractéristiques géographiques locales, comme les montagnes, peuvent empêcher le vent d’atteindre une ville ou l’aider à s’engouffrer dans les rues, ce qui peut également avoir une incidence sur l’îlot de chaleur.

Le saviez-vous?
La capacité thermique et la chaleur spécifique de l’eau sont plus élevées que celles de l’air. Cela signifie qu’il faut plus d’énergie pour chauffer l’eau que l’air. De plus, l’eau libère très lentement de la chaleur lorsque la température ambiante diminue. Ainsi, les plans d’eau peuvent absorber une grande quantité de chaleur de l’air sans trop se réchauffer, ce qui refroidit l’atmosphère environnante. C’est ce qui explique que les zones côtières ont tendance à connaître des étés et des hivers plus doux.

Solutions

Une ville peut recourir à de nombreuses stratégies ou mesures d’atténuation pour réduire le risque ou l’intensité des îlots de chaleur urbains. La plupart de ces stratégies consistent à augmenter la quantité de végétation dans une zone urbaine. Les arbres, les plantes, les buissons, et même les murs et les toits verts réduisent la quantité de matériaux foncés qui absorbent la chaleur en les remplaçant par des plantes plus claires. L’ajout d’une allée d’arbres dans une rue peut réduire la température de l’air ambiant de 1 °C, et l’ajout d’un parc dans un centre-ville à la place d’un bâtiment peut réduire la température de l’air ambiant de 2 °C à 6 °C. L’augmentation du niveau d’humidité du sol peut également réduire la chaleur, car les sols humides refroidissent mieux l’air que les sols secs. Étant donné que l’asphalte ne retient pas bien l’eau, la plantation d’arbres, l’utilisation de pavés autobloquants qui permettent à l’eau de circuler à travers eux et la plantation de jardins pour retenir l’eau de pluie peuvent contribuer à prévenir les inondations et à garder le sol humide tout en réduisant les températures environnantes.

Le saviez-vous?
Les arbres, en plus de fournir de l’ombre et de contribuer à l’atténuation des îlots de chaleur urbains, peuvent avoir d’autres effets sur les villes. Ils peuvent faciliter la gestion de la qualité de l’air et de l’eau dans les villes en absorbant le dioxyde de carbone et d’autres polluants. Ils augmentent également la biodiversité des villes et servent d’abris et de sources de nourriture pour la vie sauvage. Les arbres sont même reconnus pour améliorer la santé mentale des gens.

Une autre stratégie consiste à concevoir des villes plus durables sur le plan environnemental (voir Durabilité au Canada). Il s’agit notamment d’utiliser des matériaux de construction réfléchissants et des fenêtres isolées dans les bâtiments et d’ajouter des éléments produisant de l’ombre aux portes et aux fenêtres, tels que des volets ou des avant-toits. Le recours à une technologie plus écoénergétique, la réduction du nombre de voitures sur les routes, l’amélioration de la circulation de l’air dans les bâtiments et l’utilisation de ventilateurs de plafond ou de plancher au lieu de climatiseurs peuvent contribuer à limiter la quantité d’énergie utilisée par une ville, ce qui réduit la chaleur créée par les maisons, les voitures et les entreprises.

L’effet d’îlot de chaleur urbain au Canada

L’effet d’îlot de chaleur urbain touche plus de 27 millions de Canadiens qui vivent dans des zones urbaines. Avec le changement climatique, les Canadiens devraient connaître quatre fois plus de journées de plus de 30 °C d’ici les années 2050 que par le passé, ce qui augmentera la probabilité et l’intensité d’un îlot de chaleur urbain. Plusieurs villes canadiennes appliquent déjà des politiques visant à lutter contre l’effet d’îlot de chaleur urbain.

Montréal a adopté un règlement concernant les toitures dans le quartier Rosemont-La Petite-Patrie. Les toitures neuves ou remplacées doivent être vertes, blanches ou hautement réfléchissantes, et les nouveaux parcs de stationnement doivent consacrer 15 % de leur espace à des plantes, des buissons et des arbres. La ville a également proposé un nouveau parc pour augmenter les espaces verts qui pourraient devenir le plus grand parc municipal au Canada.

Une stratégie courante dans les villes canadiennes consiste à augmenter la superficie du couvert arboré et des espaces verts. Vancouver plante des arbres pour accroître la couverture arborée, améliore l’infrastructure des eaux de pluie pour faire face aux précipitations extrêmes et rétablit les ruisseaux naturels en surface dans la ville (voir Valeurs extrêmes de la pluie). Toronto plante des arbres pour accroître le couvert forestier et fournir de l’ombre, à la fois pour améliorer la santé publique et pour lutter contre l’effet d’îlot de chaleur urbain. Enfin, la stratégie climatique de Calgary vise à accroître le couvert arboré moyen dans la ville, tout en construisant des toits verts, en améliorant les transports et en créant une ville conviviale pour les cyclistes afin de réduire les émissions des voitures.