©Pixabay

Faire un câlin aux arbres : cette pratique de la sylvothérapie, en vogue ces dernières années témoigne du bien-être émotionnel que nous procurent les arbres. Leur capacité à rafraîchir le climat de la cité et de moduler celui de notre planète, est un autre service, physique cette fois-ci, qu’ils nous rendent. Pour autant qu’ils puissent rester en vie face au changement climatique. Et c’est à l’Homme de les y accompagner. Explications avec, en guise d’exemple, le déploiement du Plan canopée de la ville de Lyon.

Un article rédigé par Caroline Depecker, journaliste, pour Pop’Sciences – 17 sept. 2020

Si effets positifs il y a eu du confinement sur les mentalités, l’un d’entre eux est sans doute le désir réaffirmé de reconnexion des citadins avec la nature. Pour les plus chanceux, un exil en campagne bienheureux. Pour les autres, la recherche, entre les pavés, du moindre petit coin de verdure.

« La question de la nature en ville a beaucoup évolué au cours du temps. Jusqu’aux années 80 où le béton était roi et la ville fonctionnelle, elle n’y avait pas sa place, commente Frédéric Ségur, du service du patrimoine végétal de la Métropole de Lyon. Mais depuis 1990, on redécouvre ses bienfaits sur la santé, autant physique que psychique, des habitants ».

Des effets si probants que l’OMS recommande, en 2016, un verdissement maximum des villes, insistant sur le rôle de la nature quant à la « réduction potentielle de l’exposition à la pollution de l’air, au bruit et à la chaleur excessive ». Et, dans ce registre, l’arbre tient une place importante : celui de régulateur de température.

Lors des coups de chaud estivaux, dans les métropoles, on étouffe. Pas de pause nocturne : les façades absorbent le rayonnement solaire et restituent la chaleur quand on tente de dormir. Les corps s’épuisent. Dans ces îlots de chaleur que constituent les villes, il n’est pas rare d’observer un écart de 2 à 4° C entre le centre urbain et la campagne avoisinante. « Cela peut monter jusqu’à 11 degrés en cas de canicule, comme en août dernier », ajoute Frédéric Ségur. En apportant de l’ombre aux bâtiments, les arbres diminuent la quantité de rayonnement solaire reçue et donc, d’énergie emmagasinée. Leur rôle positif ne s’arrête pas là. Comme l’Homme, lorsqu’il fait chaud, les arbres transpirent. Puisant l’eau du sol par leurs racines, à travers leur feuillage, ils rejettent une grande quantité d’humidité : ce phénomène, appelé évapotranspiration, occasionne un rafraîchissement de l’atmosphère. Un bon moyen de lutter contre les îlots de chaleur.

Une température de l’air abaissée de 1°C

On dénombre plus de trois millions d’arbres sur la métropole lyonnaise. « Qu’ils soient du domaine public ou privé, ceux-ci constituent « une forêt diffuse » dont on évalue la proportion par l’indice de canopée (pourcentage de surface ombragée par les arbres). Celui-ci est de 27 % sur la métropole lyonnaise, commente le responsable paysager, mais présente des disparités géographiques : il varie de 10 à 60 % selon les communes. Sur Lyon, il est de 23 %. Afin d’augmenter cet indice et d’adapter la métropole au réchauffement climatique, en 2017, notre service a initié le Plan canopée. Son objectif est ambitieux : planter 300 000 arbres d’ici 2030 ». Aujourd’hui, les acteurs de ce plan sont, pour la plupart, adhérents de la Charte de l’arbre. Une centaine. Reste encore à associer la population à ce vaste chantier. « Nous sommes en train de définir notre mode de gouvernance, de sorte à ce que chacun puisse s’emparer du projet. Mais nous avons déjà de belles réalisations derrière nous. »

©jleone/Lyon PartDieu

Rue Garibaldi à Lyon : sur cette ancienne autoroute urbaine qui vient d’être requalifiée, on a gardé quelques anciens platanes épargnés par le chancre coloré, remplacé les autres par des essences variées. Terminé l’alignement monospécifique de sujets du même âge. On limite ainsi le risque de contagion en cas de maladie. Dans les passages automobiles souterrains, datant des années 1960, ont été installés des réservoirs qui collectent l’eau de pluie. À l’été 2019, on a pu y puiser suffisamment pour simuler une forte averse. Résultat, la température a baissé de près de 1°C !

Un système d’arrosage automatique pour garantir la croissance des arbres

Cet exemple de réussite tient à la résolution d’une question, simple en apparence : comment créer un environnement propice à la croissance des arbres et à leur pérennité ? Outre de soleil, pour croître, le végétal a besoin d’eau en quantité, d’une terre de bonne qualité (riche en nutriments) et de suffisamment de place pour développer son système racinaire.

« Nous ne voyons que la face visible de l’arbre, ses feuilles. Mais, dans le sol, le volume développé par ses racines est tout aussi important,

fait remarquer Marc Saudreau, spécialiste en physiologie végétale au laboratoire de Physique et physiologie intégrative de l’arbre en environnement fluctuant de l’INRAE (Clermont-Ferrand). Grosso modo, si vous voulait faire pousser un arbre de huit mètres de haut, il faut que la fosse qui l’accueille soit de même taille. » Une sacrée contrainte en milieu urbain.

Capteur « pepipiaf » équipant un arbre / ©Thierry Améglio – INRAE

Avec l’équipe « Micro-Environnement et Arbres » du laboratoire, le chercheur étudie le rôle joué par les arbres sur le climat urbain en fonction de leur état physiologique. En ville, l’eau est la ressource qui fait le plus facilement défaut : la prédominance du bitume empêche l’infiltration de l’eau dans le sol, la collecte des eaux pluviales à des fins diverses est un manque à gagner. Alors, pour veiller à ce que les arbres de la rue Garibaldi ne meurent de soif, Marc Saudreau et ses collègues les ont équipés en 2013 de plusieurs capteurs sans fil « pépipiaf » capables de mesurer en continu leurs variations de diamètre et ainsi, indirectement, leur état hydrique. Associés à d’autres instruments de mesure, de température notamment, ces capteurs constituent un système d’arrosage automatique qui se met en route s’il fait chaud et si les arbres ont soif : les pompes couplées aux réservoirs entrent alors en action. Le suivi de croissance des arbres montre que ceux-ci poussent bien.

« Nos capteurs peuvent être dupliqués sur les autres plantations de la ville, explique Marc Saudreau. Mais ils nous permettent avant tout de collecter de précieuses données sur l’adaptation des arbres en milieu urbain : un environnement qui, par rapport aux forêts ou aux vergers, comporte des contraintes supplémentaires, comme la pollution, la pauvreté du sol et le volume de terre disponible pour ses racines. »

Adapter les arbres au changement climatique

Performant, le dispositif de la rue lyonnaise illustre comment les arbres peuvent constituer de précieux alliés contre des îlots de chaleur urbains. Mais, Il serait illusoire de penser qu’à eux seuls, ils résoudront ce problème.

« Les expérimentations menées dans d’autres pays (États-Unis, Australie, Nouvelle Zélande) montrent en effet que leur pouvoir rafraichissant, via le processus d’évapotranspiration, est, tout au plus, de 1,5 °C. »

Faire baisser la température de la ville de 5 °C ? Cela nécessiterait de couvrir d’arbres la quasi-totalité de sa surface ! Et tout ceci, en faisant l’hypothèse que les arbres soient suffisamment matures pour jouer pleinement leur rôle (soit une vingtaine d’années en moyenne) et qu’ils restent en bonne santé alors que climat évolue à vitesse grand V.

Comment choisir les essences à planter ? Les gestionnaires forestiers disposent d’abaques dans lesquels les essences sont classées selon certaines spécificités : résistance à la chaleur, à la sécheresse, aux maladies, capacité de résilience, etc. Afin d’anticiper le changement climatique, qui implique autant une hausse des températures qu’une augmentation de leur variabilité, ainsi qu’une modification importante du régime de précipitations, une stratégie consiste à substituer certaines essences par d’autres, plus adaptées au climat futur et moins consommatrices en eau. De plus, assurer le mélange des essences s’avère un facteur clé : pour un facteur de stress donné, si une espèce dépérit, ce ne sera pas forcément le cas des autres. A Lyon, ce paramètre est pris en compte autant que possible : les gestionnaires paysagers ont à leur disposition un catalogue contenant plus de 300 espèces différentes auxquelles s’ajoutent des variants génétiques quand ils existent.

Gestion forestière proche de la nature versus assistance à l’adaptation

Favoriser une plus grande biodiversité de la forêt pour garantir son bon fonctionnement et les services écosystémiques qu’elle rend (stockage du carbone, filtration de l’eau, protection des sols, ombrage…) est une question bien connue par les ingénieurs forestiers. Cette contrainte va de soi lorsqu’il s’agit de la forêt dite « récréative » – la forêt urbaine en est un bon exemple – et semble faire doucement son chemin, en ce qui concerne les plantations d’arbres destinées à la sylviculture. Alors que la forêt française est passé en « mode survie », du fait des sécheresses à répétition des dernières années, le message des chercheurs de l’INRAE est clair : la sélection des arbres voués aux plantations doit aller au-delà des critères de production basés sur la rapidité de croissance, leur longueur ou la densité de leur bois. Le mélange des espèces (au détriment de la monoculture) et des classes d’âges (sylviculture irrégulière) constitue un levier important pour rendre ces plantations plus résistantes au manque d’eau qui devrait se faire plus criant encore dans le futur.

Creative Commons CC0

L’adaptation des forêts est un sujet toutefois controversé. En effet, la mouvance actuelle est à la « gestion forestière proche de la nature » (close-to-nature forestry) qui préconise une intervention humaine minimale pour favoriser les processus biologiques naturels. Or, la réalité scientifique est tout autre : ne pas adapter les forêts au climat futur représente un pari sur l’avenir. Cela signifie que les forêts devront s’adapter d’elles-mêmes. Pourtant, la vitesse du réchauffement climatique est beaucoup plus rapide que la vitesse d’adaptation des processus biologiques.

Occupant 16,9 millions d’hectares en France métropolitaine, soit 31% du territoire, la forêt française (comprenant la forêt récréative, à visée protectrice et dédiée à la sylviculture, ndlr) gagne du terrain : sa superficie augmente de 100 000 hectares chaque année, soit une progression de 0,6 % par an. Véritable poumon vert, elle capte annuellement 70 millions de tonnes de CO₂ dans notre pays, soit 14 % environ de nos émissions en gaz à effet de serre. Pour qu’elle puisse continuer à nous aider à faire face au réchauffement climatique, il semble qu’elle ait plus que jamais besoin de notre aide.

<Pour aller plus loin

• Opération « Plan Canopée » : quand l’arbre reprend racine dans la ville – 13 août 2019
• Une forêt de 1000 m² bientôt plantée à Lyon ! – 12 juin 2020
• La forêt est notre meilleure alliée face au changement climatique – 28 mars 2020
• Planter des arbres pour sauver la planète : mythe ou réalité ?  – le 6 août 2019
• Des arbres sous haute surveillance électronique – le 7 avril 2009

A VOIR :

• La ville-forêt. Vers une nouvelle culture urbaine – Exposition du 15 septembre au 18 décembre 2020 à Lyon

2018-2022, chaud devant

Article paru dans The Conversation – 24/06/2019

Les prochaines années devraient être anormalement chaudes et viendront intensifier le changement climatique en cours. C’est ce qui ressort d’une récente étude que mon collègue Sybren Drijfhout et moi-même avons publiée en août 2018.

Nous avons mis au point un nouveau dispositif de prévision, appelé PROCAST (pour « Probabilistic forecast »), dont nous nous sommes servis pour prévoir la variabilité naturelle du climat. Cette variabilité désigne la façon dont le climat évolue sur plusieurs années entre des phases chaudes et des phases froides ; cette variabilité est dite « naturelle » car elle se distingue de la tendance au réchauffement climatique global sur le long terme induit, par exemple, par les activités humaines.

PROCAST met ainsi en lumière la probabilité d’une phase de chaleur liée à la variabilité naturelle du climat pour la période 2018-2022.

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Auteur : Florian Sévellec , Associate Professor in Ocean Physics, University of Southampton

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The Conversation

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Pourquoi les températures grimpent-elles en ville ?

Article paru dans The Conversation – 24/06/2019

En ville, les températures de l’air, des surfaces et du sol sont presque toujours plus importantes que dans les zones rurales. Ce phénomène est connu sous le nom d’« îlot de chaleur urbain » – un terme qui a fait son apparition au milieu du XX^e siècle.

Jusque dans les années 1980, ce phénomène était considéré comme marginal : la plupart des études sur le sujet ayant été menées dans des villes aux hivers rigoureux, les températures plus clémentes étaient perçues comme bénéfiques ; elles permettaient de moins recourir au chauffage. Au fil du temps cependant, les effets de ce phénomène furent pris davantage au sérieux.

On s’est ainsi rendu compte que l’îlot de chaleur urbain influençait les relevés de températures de l’air, qui permettent d’évaluer les changements climatiques. Il devint alors essentiel de soustraire cette « contamination » des relevés effectués en ville pour assurer leur exactitude.

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Auteur : Gerald Mills , Senior Lecturer in Geography, University College Dublin

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The Conversation

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Comment la canicule détraque notre sommeil

Article paru dans The Conversation – 24/06/2019

La canicule s’apprête à s’abattre sur la France, avec des températures approchant les 40 °C. Par une telle chaleur, trouver le sommeil peut se révéler extrêmement difficile.

Car le sommeil et la thermorégulation corporelle sont intimement liés. La température du corps suit en effet un cycle de 24 heures lié au rythme d’alternance entre sommeil et éveil. En théorie, le corps se refroidit pendant la phase où l’on dort et se réchauffe lorsque l’on est éveillé. Le sommeil nous vient plus facilement quand la température du corps décroît, et peine davantage à s’imposer lorsqu’elle augmente.

Nos mains et nos pieds jouent un rôle clé pour aider au sommeil. Ils permettent au sang chauffé du centre du corps de se refroidir par le contact de la peau avec l’environnement extérieur. L’hormone du sommeil, dite mélatonine, participe aussi largement à cette complexe perte de chaleur, à travers les parties périphériques du corps.

En début de nuit, la température corporelle diminue, mais la température périphérique de la peau augmente. Ces variations se complexifient ensuite au cours de la nuit, car notre autorégulation de la température varie selon le stade du sommeil.

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Auteur : Ron Grunstein, Professor of Sleep Medicine and NHMRC Practitioner Fellow, Woolcock Institute of Medical Research, University of Sydney

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The Conversation