Dans les villes, les humains remplacent le couvre-sol naturel par des toits, pavés et autres matériaux artificiels imperméables à l'eau. Ces surfaces modifient considérablement la manière dont le sol absorbe et libère l'énergie et provoquent l'effet d'îlot de chaleur urbain, un phénomène où les zones développées deviennent plus chaudes que les zones rurales voisines. Alors que le changement climatique pousse de nombreuses villes vers des températures dangereuses, les planificateurs se démènent pour atténuer la chaleur excessive.

Une stratégie consiste à remplacer les surfaces artificielles par une couverture végétale. Dans les régions limitées en eau comme l'Utah, un état avec l'un des taux de précipitations annuels les plus bas des États-Unis, les municipalités doivent équilibrer l'avantage de températures plus fraîches avec l'utilisation d'une eau précieuse pour l'irrigation.

Une nouvelle étude de l'Université de l'Utah facilitera ces décisions pour la vallée semi-aride du lac Salt, la plus grande zone métropolitaine de l'Utah située dans la partie nord de l'État. Les chercheurs ont utilisé 60 capteurs pour analyser le microclimat à cinq endroits dans la vallée. Ils ont constaté que les quartiers dominés par des surfaces imperméables étaient plus chauds et plus secs que les parcs urbains, jusqu'à 2 degrés de plus le jour et la nuit.

"C'est intuitif, nous nous sommes tous retrouvés dans un parking par une chaude journée d'été, et vous sentez la chaleur du sol. Et quand tu te tiens sur une pelouse, il fait plus frais, " a déclaré l'auteur principal Carolina Gomez-Navarro, chercheur postdoctoral à l'U. "Mais nous devons étayer notre intuition avec des données pour déterminer la meilleure stratégie pour nos villes semi-arides."

Gomez-Navarro et l'équipe ont mesuré la température et l'humidité à l'intérieur de cinq parcs et dans leurs zones résidentielles adjacentes de juin à août 2016. Ils ont également analysé l'impact du paysage environnant sur la température de l'air. Étonnamment, ils ont découvert que les pelouses réduisaient les températures diurnes et nocturnes encore plus que les arbres. Tandis que les arbres fournissent de l'ombre, les pelouses et le gazon en plaques agissent comme un refroidisseur de marais :l'eau se déplace à travers la plante, s'évaporant à partir de minuscules trous dans les feuilles et refroidissant l'air.

Une grande partie de la chaleur qui s'accumule pendant la journée se dissipe la nuit. Plus la terre est ouverte, la meilleure chaleur peut s'échapper dans l'atmosphère. Une zone avec de nombreux arbres agit comme une serre, piégeant la chaleur près du sol. L'étude a conclu qu'un mélange d'arbres et d'herbe dispersés est le moyen le plus efficace de refroidir les températures dans la vallée du lac Salé.

« Comprendre l'impact de la couverture végétale sur la température est crucial pour les urbanistes afin de peser les avantages et les coûts de son aménagement paysager, " dit Gomez-Navarro. " Cette terre était autrefois une vallée de buissons et de terre nue. Toute végétation que nous ajouterons aura besoin de beaucoup d'irrigation et modifiera le paysage de plusieurs manières."

L'article a été publié le 13 octobre 2020 dans la revue Météorologie agricole et forestière .

L'herbe est-elle toujours plus verte ?

Gomez-Navarro s'est concentré sur cinq parcs et les quartiers adjacents de la vallée du lac Salé :Hunter (nord-ouest), Lone Peak (sud-est), Midvale City (centre-sud), Southridge (nord-ouest) et Sugar House (nord-est). Chaque emplacement avait 12 capteurs qui mesuraient la température et l'humidité :six dans le parc et six dans les zones résidentielles. Gomez-Navarro a analysé la couverture du sol dans un diamètre de 10 mètres autour de chaque capteur à l'aide d'images satellites pour estimer le pourcentage des toits, chaussée, arbres ou gazon. Elle a découvert que plus il y avait de gazon dans une zone donnée, plus la température est basse.

Elle a analysé la couverture de la canopée en prenant des photos du ciel au-dessus de chaque capteur avec un objectif fish eye. Elle a utilisé un logiciel qui a calculé la zone que les arbres obstruaient le ciel. Elle trouva que plus le paysage était ouvert, plus la température diurne est élevée. Le plus couvert de canopée, la température plus ombragée est réduite.

Les auteurs s'attendaient à ce qu'il y ait des différences de température et d'humidité entre les parcs et les quartiers. Ils ont été surpris, cependant, que le gazon en plaques avait presque le même impact sur la température de l'air que les arbres. Cela semble contre-intuitif en raison de la différence entre la température de l'air et la température perçue. La température perçue est la façon dont les humains ressentent l'environnement. Vent, température de l'air, l'humidité et le rayonnement solaire contribuent tous à notre confort.

"Nous n'avons pas mesuré le confort humain dans cette étude, mais nous savons que la quantité de rayonnement solaire sur notre peau a un grand impact sur la température perçue, " dit Gomez-Navarro. " Même si la température de l'air est la même, nous nous sentons beaucoup plus frais à l'ombre d'un arbre parce qu'il bloque une partie du rayonnement."

Planification de la ville intelligente

Prochain, Gomez-Navarro étudiera comment différents paysages affectent directement la façon dont les humains se sentent à l'aise dans leur environnement, et comment le type de couverture végétale affecte la perte d'eau du sol.

« Il va continuer à faire de plus en plus chaud et les parcs peuvent être un refuge contre la chaleur. Mais de combien de degrés exactement peuvent-ils refroidir l'air ? Et que devrions-nous planter pour maximiser ce refroidissement ? a déclaré la co-auteur Diane Pataki, professeur de biologie à l'U. « Il est de plus en plus facile et moins coûteux de mesurer la température dans tous les parcs et quartiers, et nous aurons besoin de ces informations pour prendre de bonnes décisions sur la conception des futurs parcs."