Un endroit où l'eau est difficile à trouver et où la chaleur est difficile à échapper peut-il soutenir une population croissante ?

Certains disent qu'il ne peut pas, insistant sur le fait que les villes n'ont pas leur place dans le désert. Compte tenu d'une gestion de l'eau soigneusement étudiée et conçue en collaboration, urbanisme et architecture, Les experts de l'Université d'Arizona Sharon Megdal, Ladd Keith et Christopher Domin disent le contraire.

Contrairement à l'avenir de l'habitation dans le désert, les défis de celui-ci sont simples et non controversés. Elles sont, principalement, pénurie d'eau et chaleur.

Les humains ne sont pas intrinsèquement bien préparés à gérer l'un ou l'autre, et pourtant les civilisations ont construit des déserts inhospitaliers pendant des siècles. Dans le sud de l'Arizona, bien avant que la célèbre architecte Judith Chafee ne construise sa célèbre maison Ramada en 1975 et enseigne à l'UA, le Hohokam habitait le paysage, puisant dans les rivières Salt et Gila pour subvenir à leurs besoins.

Mais le nouveau, défi incontournable pour le centre et le sud de l'Arizona, qui abrite 531, 000 personnes à Tucson et 1,62 million à Phoenix, c'est que la croissance démographique de l'État s'est classée au cinquième rang des États-Unis l'année dernière. Le nombre d'Arizonans qui ont besoin d'eau et de répit de la chaleur torride est grand et croissant.

C'est un défi qui demande optimisme et ingéniosité.

A l'occasion du Jour de la Terre (22 avril), Megdal explique comment les villes du désert de l'Arizona trouvent des moyens de conserver et de réutiliser leur maigre approvisionnement en eau, Keith montre comment les cartes thermiques récemment développées permettent des décisions de planification prudentes, et Domin parle de stratégique, architecture durable.

De A à Z :les systèmes d'approvisionnement en eau de l'Arizona

L'ingéniosité et l'optimisme viennent facilement à Sharon Megdal, un expert en gestion de l'eau. Elle est directrice du Centre de recherche sur les ressources en eau de l'UA, ou WRRC, et un professeur doué de sol, sciences de l'eau et de l'environnement.

"L'Arizona s'oriente vers une meilleure utilisation des ressources en eau dont nous disposons, " dit-elle. " Parce que lorsque vous avez une population croissante dans le désert et que vous voulez une économie dynamique et plus de croissance, vous devez être intelligent sur l'utilisation de l'eau."

Pour comprendre l'avenir de l'eau en Arizona, Megdal dit que nous devons d'abord comprendre son passé.

En 1902, Le président Theodore Roosevelt a créé le Bureau of Reclamation des États-Unis. Son premier grand projet d'approvisionnement en eau a été la création du projet Salt River d'aujourd'hui, y compris la construction d'une série de barrages qui tireraient l'eau des bassins hydrographiques des rivières Salt et Verde et la livreraient à Phoenix. Le plus visible et le plus coûteux d'entre eux était le barrage Roosevelt à Globe, achevé en 1911.

"L'idée était de capter l'eau du bassin versant et de la faire descendre dans cette zone fertile pour l'agriculture, " dit Megdal.

Contrairement à Yuma, situé le long du fleuve Colorado, Phoenix, qui était en train de devenir une plaque tournante agricole au début des années 1900, avait besoin d'un système d'approvisionnement en eau entièrement construit.

Grâce à l'avènement et à la vulgarisation de la climatisation et des puits à grande échelle pour pomper les eaux souterraines, le désert était devenu un endroit beaucoup plus vivable dans les années 1950. Et avec des troupes revenant de la Seconde Guerre mondiale et cherchant à s'installer avec leurs familles, Les Américains ont déménagé en Arizona en masse.

Au fur et à mesure que la population de l'État augmentait, les propriétaires fonciers ont commencé à pomper de l'eau fossile du sous-sol sans presque aucune réglementation. En réalité, Tucson était devenue la plus grande région métropolitaine du pays, dépendante uniquement des eaux souterraines.

L'Arizona épuise ses aquifères à un rythme alarmant.

En 1968, Le président Lyndon B. Johnson a approuvé la construction d'un canal de 336 milles pour transporter l'eau du fleuve Colorado vers les parties centrale et sud de l'État. Il s'appellerait le projet Central Arizona, ou CAP.

Lorsque le gouvernement fédéral a insisté pour que l'Arizona s'attaque à la surexploitation de ses eaux fossiles avant de financer le nouveau canal, la loi sur la gestion des eaux souterraines de 1980 est née. L'acte désigné Phoenix, Tucson, le comté de Pinal et Prescott en tant que « zones de gestion active, " imposer la conservation par l'agriculture, utilisateurs industriels et municipaux de ces zones. La nouvelle loi a contribué à freiner la surexploitation des eaux souterraines dans tout l'État.

Treize ans et 4 milliards de dollars plus tard, le CAP était terminé; aujourd'hui, il fournit un peu plus de 20 pour cent de l'eau de l'État.

Responsabilité et résilience

La création d'infrastructures et de politiques qui soutiennent l'utilisation durable de l'eau dans le désert prend du temps, argent et savoir-faire. Et, comme l'histoire l'illustre, il vient avec une courbe d'apprentissage abrupte.

Selon Megdal, alors qu'il y a toujours place à l'amélioration, Tucson et Phoenix relèvent le défi plus que jamais. Dans les deux villes, la consommation d'eau par habitant diminue. À Tucson, l'utilisation totale de l'eau est la même aujourd'hui qu'il y a 30 ans, lorsque la population de la ville était plus proche de 420, 000.

"Nous devenons plus efficaces dans notre utilisation de l'eau, " dit Megdal.

L'une des raisons à cela, elle dit, est le recyclage et la réutilisation de l'eau. Le comté de Pima dispose d'une usine de traitement des eaux usées capable de traiter l'eau afin qu'elle réponde aux normes non seulement d'irrigation, mais usage humain. L'État utilise également intelligemment ses aquifères via la recharge et la récupération.

"Tucson est connu depuis longtemps pour son éthique de conservation de l'eau, " dit Megdal. "Avec un dialogue accru entre les architectes, les planificateurs de l'eau et les planificateurs de l'utilisation des terres, Tucson continuera de très bien rivaliser avec d'autres villes du désert du sud-ouest."

Cartographie de la chaleur dans le désert urbain

Ladd Keith, un expert en urbanisme, est d'accord. Keith est conférencier en planification et président du programme Sustainable Built Environments au College of Architecture de l'UA, Aménagement et architecture du paysage.

Outre la rareté de l'eau, Keith dit, les villes du désert telles que Tucson doivent compter avec ce qu'on appelle l'effet d'îlot de chaleur urbain. Béton, l'asphalte et les bâtiments retiennent la chaleur, et la nuit, ils rejettent dans l'air ambiant la chaleur qu'ils ont emmagasinée pendant la journée, maintenir les températures élevées même pendant la nuit.

Keith dirige un projet de recherche pour comprendre comment quatre villes du sud-ouest—Phoenix, Tucson, Albuquerque et Las Cruces utilisent des données de température, visualisé avec des cartes thermiques à code couleur rouge (chaud) et vert (plus froid) pour éclairer les décisions de planification et d'élaboration des politiques.

Le projet de deux ans a débuté à l'automne 2017, et Keith dit que l'équipe - qui comprend également le chercheur adjoint Ben McMahan de l'Institut de l'environnement de l'UA et l'étudiante diplômée en architecture de paysage Tess Wagner - a déjà des résultats utiles.

Pour une chose, il dit, En 2008, Tucson est devenue la première des quatre villes à créer sa carte thermique, qui est géré par l'Association Pima des gouvernements et disponible en ligne. Albuquerque et Las Cruces ont tous deux créé des cartes à la fin de 2017. Alors que Phoenix a créé des cartes pour plusieurs initiatives, c'est la seule des quatre villes qui n'a pas de carte à l'échelle de la ville accessible au public.

« Certains peuvent trouver cela surprenant, mais Tucson est vraiment un leader dans son utilisation de la carte thermique et a été transparent dès le début, ", dit Keith.

Grâce à la recherche, Keith et son équipe ont découvert que les Tucsoniens utilisent activement la carte thermique pour prendre des décisions.

Lorsque le maire de Tucson, Jonathan Rothschild, a lancé son 10, Initiative 000 Arbres, son bureau a consulté la carte thermique pour décider où planter. Les zones confrontées à un effet d'îlot de chaleur plus sévère auraient plus d'arbres pour contrer les températures plus élevées. Tucson a utilisé la carte pour évaluer les permis de rezonage pour les développements proposés et déterminer les exigences en matière d'aménagement paysager. Le programme Conserve2Enhance, créé par l'équipe de Megdal au WRRC, n'octroie pas de subventions à des projets locaux d'amélioration de l'environnement avant d'avoir consulté, vous l'aurez deviné, la carte thermique.

"Non pas que nous n'ayons plus de travail à faire, mais Tucson donne l'exemple là où beaucoup d'autres villes aimeraient aller, ", dit Keith.

Sous l'égide de "plus de travail à faire", la carte thermique de Tucson est basée uniquement sur une image satellite thermique et n'est pas vérifiée au sol, ce qui signifie qu'il est difficile de dire comment il se compare aux conditions climatiques moyennes.

Poches de répit

Si les villes du désert doivent être de véritables oasis durables, ce ne sera pas en « recouvrant toute la ville et en la rendant plus fraîche d'un coup, " dit Keith. Ce serait impossible.

"Il s'agira de créer des microclimats confortables dans les bâtiments et les sites où les gens travaillent, jouent et vont à l'école, et ensuite en veillant à ce que nous ayons des connexions de couloir cool afin que les gens puissent marcher confortablement jusqu'à l'endroit où ils vont, " il dit.

C'est là que l'utilisation ciblée d'une carte thermique et d'une architecture soigneusement conçue s'avère utile.

Concevoir pour le désert

La cartographie thermique peut vous indiquer où vous devez créer plus de fraîcheur et de confort, mais il ne peut pas vous dire comment. collègue de Keith, Christophe Domin, pouvez. Domin est professeur agrégé d'architecture à l'UA et auteur d'un livre à paraître sur la vie et l'œuvre de Judith Chafee. Il est spécialisé dans la technologie régionale.

"En tant qu'architecte et éducateur, Je suis ravi de la leçon que le désert fournit, " dit Domin. " Si vous regardez comment les plantes et les animaux survivent dans ce climat, ils peuvent apprendre aux humains comment s'adapter à cet écosystème et transférer ces idées dans des environnements construits. »

Un immeuble de bureaux peut-il restaurant, l'école ou la maison non seulement survivent à la dureté du désert, mais être durable et confortable pour ceux qui l'habitent ? Dit Domin :Oui, avec la bonne stratégie de conception.

Au fil du temps, la bonne conception a pris de nombreuses formes.

Domin fait remarquer que, car le bois a toujours été rare dans le désert, les gens ont historiquement construit en utilisant la terre. Les deux techniques principales sont la construction en pisé—la superposition de mélanges de limon, du gravier et un peu d'argile - et la construction en blocs d'adobe, dans lequel les briques sont faites d'argile et de paille.

"Ces matériaux ainsi que des éléments de construction traditionnels peuvent nous aider à vivre gracieusement dans ce climat, " dit Domin. " En plus d'être disponible en abondance, ces matériaux permettent aux habitants de tirer parti de notre changement de température diurne élevé pour rafraîchir les espaces pendant la journée et les réchauffer la nuit. »

Domin note que si la construction en terre est devenue beaucoup moins courante à l'ère de la climatisation, ces matériaux traditionnels font un retour alors que les villes du désert se réinventent et se réoutillent pour un avenir où la durabilité est un moyen de survie.

En 2012, Tucson a ajouté des modifications à son code résidentiel, jugeant les murs en pisé et en pisé non isolés conformes.

Dans les années 1920 et 1930, les habitants de Tucson et de Phoenix ont construit des porches pour dormir pour rester au frais toute la nuit. Dans la soirée, ils migraient vers ces porches endormis et suspendaient des draps trempés dans l'eau le long des côtés du porche.

"Cela a permis le refroidissement par évaporation avant l'avènement de la climatisation, ", dit Domin. "Les gens ont trouvé des moyens de vivre dans des maisons qui répondaient aux besoins du climat désertique."

Même les dortoirs UA tels que Maricopa Hall avaient des porches de couchage intégrés à un moment donné.

Les progrès de la climatisation, ainsi que du béton et d'autres nouveaux matériaux de construction, permis aux habitants du désert d'être moins conscients de leurs habitudes et de leurs routines. Domin dit qu'alors que nous essayons de revenir à un type d'existence plus gracieux, alors même que la population augmente, une bonne conception tiendra compte de l'effet d'îlot de chaleur.

C'est une sorte de calcul, il dit:"Créez plus d'ombre et enlevez le béton."

L'architecture de Tucson présente souvent des surplombs nettement importants (exemple :Old Main) dans le but de créer de l'ombre, mais Domin dit qu'un aménagement paysager bien placé peut créer de l'ombre, trop. Tucson a des ordonnances d'aménagement paysager du désert pour les projets publics et résidentiels. Les ordonnances garantissent des pratiques responsables telles qu'une irrigation efficace, récupération de l'eau et préservation des plantes indigènes.

Alors que les architectes du Sud-Ouest comptent encore beaucoup sur des matériaux tels que le bloc de béton, Domin parle d'options :« Très souvent, les architectes conçoivent avec des matériaux résistants pour répondre à la dureté du désert de Sonora.

Zinc, il dit, en est un exemple. La toiture et le revêtement mural en zinc sont durables, durable et a un ruissellement non toxique, ce qui signifie que son effet sur le paysage et les aquifères est bénin.

Les architectes peuvent également concevoir des espaces qui gardent les gens au frais en tenant compte de la ventilation et des angles solaires. Un bâtiment plus étroit (disons, une pièce de profondeur) encouragera une brise à circuler partout, plutôt que d'être coupé par des couloirs intérieurs. Aussi, placer les bâtiments le long de l'axe est-ouest, avec le côté le plus long du bâtiment orienté au sud, et en minimisant les fenêtres orientées vers l'ouest, garde plus de chaleur.

Facile? Non. Réalisable ? Oui.

Quelle Megdal, Keith et Domin précisent que vivre dans le désert nécessite une volonté de le faire fonctionner et une éthique de le faire sans épuiser l'environnement. C'est un équilibre précaire, un domaine dont les chercheurs sont de plus en plus conscients – et les Arizonans tentent de plus en plus de s'en sortir.

Est-ce facile? Tous les trois disent non. Mais vivre dans le désert est-il gratifiant et réalisable de manière durable ? Oui, tant que les populations croissantes restent innovantes, adaptatif et désireux de conserver.

Le désert est un paysage unique qui s'accompagne de défis uniques. Mais pour ceux qui continuent de déménager ici, ça en vaut la peine. « Le désert est un accueil, bel endroit pour vivre, n'est-ce pas?" Megdal dit, souriant.

Sa question, bien sûr, est rhétorique.