Résultats du projet Epicea : impact du changement climatique sur l’agglomération parisienne et stratégies d’adaptation

Les résultats du projet Epicea (Étude pluridisciplinaire des impacts du changement climatique à l’échelle de l’agglomération parisienne) ont été présentés le 25 octobre 2012 à l’occasion des Journées Parisiennes de l’Énergie et du Climat organisées par la Ville de Paris. Le projet Epicea a été mené conjointement par Météo-France et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) pour apporter un éclairage scientifique sur de possibles adaptations du territoire face au changement climatique. Dévolu aux questions d’aménagement à long terme, de météorologie urbaine et d’impact du réchauffement climatique sur la capitale, le projet Epicea a été financé par la Ville de Paris. Il entre dans le cadre du programme de recherche « Paris 2030 ».

Météo France

Les zones densément urbanisées sont soumises à des microclimats spécifiques. La géométrie des villes et l’imperméabilisation des surfaces, conjuguée avec la réduction de la trame verte, entraînent notamment la formation d’un « îlot de chaleur » urbain. Cet écart de température entre la ville et les banlieues ou campagnes environnantes peut atteindre plusieurs degrés. Il est plus marqué la nuit que le jour. En journée, alors qu’à la campagne l’énergie solaire est utilisée pour l’évapotranspiration des plantes, elle est stockée par les surfaces urbaines. Ces dernières commencent à la restituer en fin de journée, ce qui limite le rafraîchissement nocturne de l’air en ville. L’écart se creuse encore lors des pics de chaleur et des canicules : en août 2003, au plus fort de l’épisode caniculaire qui a touché la France, la différence de température entre le centre de Paris et les zones rurales environnantes a pu atteindre, la nuit, 8°C. Or, les projections climatiques effectuées pour le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (2007) laissent augurer à l’horizon 2100 un réchauffement moyen à l’échelle du globe de 1,1 à 6,4 °C ainsi qu’une multiplication et une intensification des vagues de chaleur. Des canicules comparables à celle de 2003 pourraient devenir courantes en France d’ici à la fin du siècle.

Lancé en 2008, le projet EPICEA avait pour objectif d’évaluer l’impact du changement climatique sur l’agglomération parisienne et de quantifier les effets de plusieurs scénarios théoriques d’adaptation sur le développement de l’îlot de chaleur urbain pour des conditions climatiques identiques à celles rencontrées à Paris lors de la canicule de 2003, et ainsi d’évaluer l’efficacité des mesures d’adaptation. Pour ce faire, les climatologues de Météo-France ont dans un premier temps analysé finement les effets de la canicule de 2003 sur Paris, en s’appuyant sur une description détaillée des caractéristiques physiques du cadre bâti élaborée par le CSTB en coopération étroite avec l’Atelier Parisien d’Urbanisme (APUR).

Retrouvez les rapports finaux du projet à l’adresse : http://www.cnrm-game.fr/projet/epicea

Quel climat dans l’agglomération parisienne à la fin du siècle ?
Des projections climatiques ont été élaborées à l’échelle de l’agglomération parisienne pour deux scénarios d’émission de gaz à effet de serre, avec le modèle Arpège- Climat de Météo-France.
Les résultats mettent en évidence pour la fin du siècle une hausse de la température de l’air comprise entre 2 et 4 °C qui varie selon le niveau d’urbanisation (centre ville, banlieue, campagne) et une tendance sensible vers des hivers plus doux et des étés beaucoup plus chauds qu’aujourd’hui.
Les « indices de froid », par exemple le nombre de jours de froid (température minimale inférieure à -5°C), sont en forte régression alors que les « indices de chaleur » sont en forte expansion : les pics de chaleurs et les canicules, actuellement rares dans la capitale, seraient courants à la fin du XXIème siècle.

Simuler les effets de différents scénarios d’adaptation
Compte tenu des perspectives d’évolution du climat parisien, il est essentiel de qualifier l’effet de paramètres susceptibles d’influencer les caractéristiques des îlots de chaleur urbains, parmi lesquels les propriétés radiatives des surfaces (toitures, murs, rues,etc) et la présence de « zones vertes » (végétales) ou « bleues » (aquatiques). Différentes simulations ont été menées en modifiant ces paramètres dans Paris intra muros afin de quantifier leur impact sur le climat urbain, dans le contexte de la canicule 2003. La base de données décrivant le cadre bâti parisien, élaborée pour l’analyse de la canicule 2003, a servi de référence pour ces simulations.
Les scénarios étudiés sont les suivants:

  • Modification des propriétés radiatives des façades et toitures des bâtiments,
  • Verdissement par végétalisation de l’espace urbain,
  • Humidification des chaussées,
  • Combinaison de ces trois aspects.

Scénario réfléchissant
L’hypothèse est celle d’un recouvrement des façades et des toitures par des matériaux très réfléchissants et fortement émissifs. L’impact simulé sur les températures dans Paris intra muros est relativement important : 1°C de moins en moyenne sur toute la durée de la canicule avec 3°C de moins au maximum à un instant donné dans le centre densément construit par rapport à la situation de référence.

Scénario de verdissement
Ce scénario simule le recouvrement par de la végétation basse (de type herbe) de l’ensemble des terres nues dans Paris intra muros (soit 862 hectares) et de la moitié des chaussées de largeur supérieure à 15 mètres (soit 300 hectares). Le verdissement de la ville n’a un impact que si la végétation est maintenue dans un état lui permettant ses activités d’évapotranspiration. En imposant un arrosage suffisant, on obtient ainsi un impact très important en journée (jusqu’à 3 à 5°C à un instant donné) et ce d’autant plus que le taux de végétation est élevé.

Scénario d’humidification des chaussées
Ce scénario prévoit l’humidification de l’ensemble des chaussées de la capitale, en journée, par ruissellement d’eau provenant du réseau d’eau non potable de la ville. L’humidification de la ville conduit é une diminution de l’intensité de l’îlot de chaleur urbain assez faible, inférieure à 0,5°C en moyenne sur toute la durée de l’épisode, avec des baisses instantanées comprises entre 1 et 2°C. L’impact de cet arrosage est toutefois beaucoup plus sensible en journée que la nuit.

Scénario complet
Ce scénario combine les trois premiers scénarios. Comme attendu, la réalisation simultanée de toutes les modifications donne les plus importantes anomalies horaires de température à 2 mètres. La diminution d’intensité de l’îlot de chaleur urbain atteint 1 à 2 °C en moyenne sur l’ensemble de l’épisode, avec des baisses maximales pouvant atteindre 6°C en fin de matinée ou en fin d’après-midi.

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