La fréquence et l'intensité des vagues de chaleur dans les villes augmentent en raison du changement climatique, avec un grand impact négatif sur la santé et les taux de mortalité de la population. Les activités anthropiques et les matériaux urbains affectent l'accumulation de chaleur dans les villes, et le rayonnement solaire stocké tout au long de la journée sur l'asphalte et les bâtiments est libéré lentement pendant la nuit, générant un stress thermique important. Pour faire face à ce problème croissant, les villes doivent établir des stratégies d'atténuation efficaces qui permettent de réduire la température pendant les vagues de chaleur.

Une étude menée par des chercheurs de l'Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de l'Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) évalue l'efficacité de solutions telles que la création de toits froids (blancs) sur les bâtiments et l'expansion des espaces verts urbains dans la zone métropolitaine de Barcelone (AMB). Les résultats, récemment publié dans la revue scientifique Climat urbain , montrent que l'application combinée de ces deux stratégies permettrait d'atteindre les taux de baisse de température les plus élevés lors de ces épisodes estivaux.

Pour mener l'étude, les chercheurs ont utilisé un modèle météorologique qui comprenait onze typologies différentes de zones urbaines dans l'AMB et a simulé la vague de chaleur enregistrée en juillet 2015, lorsque les températures diurnes atteignent entre 35º C et 40º C, et les températures nocturnes dépassaient 25 °C.

L'étude a simulé différents scénarios d'atténuation basés sur des solutions telles que la création de toits frais sur des bâtiments résidentiels et industriels, ou l'augmentation des espaces verts selon les objectifs fixés par le Schéma Directeur d'Urbanisme (PDU) de l'AMB. Des toits frais peuvent être obtenus en peignant les toits en blanc pour augmenter l'albédo, C'est, le pourcentage de rayonnement réfléchi par la surface, et qui n'est pas absorbé par le bâtiment. Pour sa part, le PDU prévoit l'ajout de 6 parcs urbains et espaces verts totalisant 255,64 ha d'ici 2030, ce qui signifie augmenter la végétation de 32,54 % à 35,92 %.

Les quatre scénarios ont analysé les effets de l'augmentation de l'albédo de certains toits à 0,85 en les peignant en blanc, toits de préférence plats et accessibles; augmenter les espaces verts urbains avec une irrigation quotidienne de 2 l/m ² , et avec une irrigation plus élevée de 5 l/m ² . Le dernier scénario combinait l'option des toits frais avec la création d'espaces verts supplémentaires avec une irrigation de 5 l/m ² .

Les résultats montrent que le scénario qui combine les deux stratégies est celui qui a le plus d'impact, avec une baisse de température moyenne de 1,26°C. La réduction atteint 4,73°C en journée (à 15h), et 1,88°C la nuit (21h). Cette diminution de la chaleur a également des effets positifs sur la consommation d'énergie, avec 26 % de dépenses en moins pour la climatisation.

Le premier scénario avec des toits frais permet de réduire la température moyenne de 0,67 °C, mais est plus efficace pendant la journée, atteindre une réduction maximale de 3,83 ºC à 15 heures, par rapport à la baisse maximale de 1,63°C la nuit (7h). La stratégie d'augmentation des espaces verts réduit la température dans une moindre mesure, bien qu'il offre de meilleurs résultats dans le scénario avec une plus grande irrigation (baisse de 0,15 °C en moyenne pour une irrigation de 2 l/m ² , par rapport à une diminution de 0,61 °C dans le scénario avec une irrigation de 5 l/m ² ). "Nous avons vu que lorsque l'irrigation est augmentée, l'abaissement de la température diurne s'améliore notamment grâce à l'effet rafraîchissant provoqué par l'évapotranspiration", dit Joan Gilabert, auteur principal de l'étude.

Malgré la baisse de température dans tous les scénarios étudiés, la régulation thermique résultant de la combinaison des deux stratégies (toits blancs et espaces verts) est celle qui a le plus d'impact. « Il combine les avantages de réduire la température la nuit grâce à des espaces verts plus urbains, avec la réduction de la chaleur diurne due à l'augmentation de l'albédo et de l'irrigation, atténuant ainsi les effets de la canicule sur une période de 24 heures", explique Sergi Ventura, co-auteur de l'étude. Il ajoute que les toits blancs abaissent les températures dans les zones urbaines centrales et plus denses, tandis que les parcs contribuent à réduire la chaleur dans les zones les plus proches d'eux.

Cette étude illustre comment de tels efforts de modélisation urbaine peuvent aider les décideurs au niveau de la ville à élaborer au mieux la planification urbaine pour contrer les impacts des vagues de chaleur, qui devraient augmenter en raison du changement climatique mondial et de l'intensification des taux d'urbanisation.