Atténuer les Ilots de Chaleur Urbains : un service de l'arbre

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Submitted on 5 Jun 2020

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Atténuer les Ilots de Chaleur Urbains : un service de l’arbre

Thierry Ameglio, Jérome Ngao, M. Saudreau

To cite this version:

Thierry Ameglio, Jérome Ngao, M. Saudreau. Atténuer les Ilots de Chaleur Urbains : un service de l’arbre. L’arbre urbain, La FREDON et le CNFPT., Oct 2019, Aix-en-Provence, France. 19 p.

�hal-02310108�

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Atténuer les Ilots de Chaleur Urbains : un service de l'arbre

Thierry AMEGLIO, Jérôme NGAO, Marc SAUDREAU

INRA, UMR PIAF (Université Clermont Auvergne – INRA), Clermont-Ferrand

thierry.ameglio@inra.fr

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Climat Urbain et enjeux sociétaux

Clermont-Fd, Place de jaude – (Photo Ngao J.

Climat de Lyon l’été

en 2050 Madrid

en 2100 Alger

Luce Ponsar (2016),

Changement climatique 

vagues de chaleur plus fréquentes

(T_ville°C –T_rural°C) de + 3 à +10°C Ilot de Chaleur

Urbain (ICU) : bâties stockent l’énergie la journée et la restituent la nuit

Munck et al. (2013)

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En 2050, les 2/3 de la population mondiale vivra en ville

Climat Urbain et enjeux sociétaux

Clermont-Fd, Place de jaude – Photo Ngao J.

L’Express (2018)

Canicule de 2003 forte augmentation

du nombre de décès (> + 20 000 morts)

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Atténuer les Ilots de Chaleur Urbain (ICU) : les leviers d’action

Climat Urbain

Château de Versaille - Fontaine de Latone - © sirius794 Web – Yahoo ! France

1) Traitements Préventifs :

supprimer/diminuer les sources d’énergie : - Rue plus étroite

- Ombrage

- Matériaux stockant moins d’énergie

2) Traitements Curatifs : agir sur ou en complément :

- Rafraîchir la masse d’air - Climatiser

- Arrosage des chaussées

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Atténuer les Ilots de Chaleur Urbain (ICU) : les arbres savent le faire !

Climat Urbain

• 1) OMBRAGE et

• 2 ) RAFRAICHISSEMENT

…. En plus de tous les autres services

Bien - être

Production Biodiversité

Barrière Dépollution de Vent

l’air

Barrière de bruit

(7)

Les services de l’Arbre en ville

F. Ségur

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OMBRAGE

 (Leaf Area Index)

loi de type Beer-Lambert :

R

_abs

= R

_inc

(1- exp

(-Kc * LAI)

)

- rayonnement absorbé (R_abs)

- rayonnement solaire incident (R_inc) - LAI (Leaf Area Index)

- Kccoefficient d’extinction R_inc



R_abs

R_abs R_inc

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OMBRAGE :

 de la température du sol lorsque la densité foliaire augmente d’une unité 

Gillnetet al., 2015

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RAFRAICHISSEMENT

de l’eau au niveau des feuilles (passage de l’état liquide à l’état gazeux).

Processus endothermique (qui consomme de la chaleur)

permet de réguler la température de l’arbre

Evaporation : piloter par la demande évaporative (climat proche). Dégagement de chaleur Latente : perte d’énergie

Stomates ouverts Stomates fermés

X

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RAFRAICHISSEMENT : contrôlé par la couverture arborée

 

Klemm et al,, (2015)

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RAFRAICHISSEMENT : contrôlé par la réponse de l’espèce

 gs * Demande climatique

(Rayonnement, Hygrométrie, T_air°C)

Ngao et al. (2017)

Saudreau et al. (2017)

Améglio et al. (1993)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

4/7 5/7 6/7 7/7 8/7 9/7 10/7 11/7 12/7 13/7 14/7 15/7 16/7 Flux de sève brute (g.mn-1)

Arbre irrigué Arbre en sécheresse

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Température et Transpiration : des modèles de Fonctionnement de l’arbre et des flux hydriques

Modélisation 3D du Rayonnement Absorbé,

de la Transpiration et Photosynthèse : modèle RATP

Sinoquet et al. (2001)

Acquisition de l’architecture 3D d’arbres réels

Granier, 1985

Validation par mesures de flux de sève au niveau du tronc

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Gérer la Santé des Arbres en ville

Une nécessité pour que les arbres puissent exercer correctement leurs services!

- Conditions de plantation, conditions de gestion - Choix d’espèces adaptées, …

- Choix d’infrastructures adaptées,…

Understanding and Managing Urban Mycorrhizal Communities

(Mar. 2017-Feb 2020) Leuven-Porto-Strasbourg

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Gérer la Santé des Arbres en ville

Il existe des outils pour suivre la vitalité des arbres!

-150 -100 -50 0 50 100 150 200

21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00

Variation de diamètre (microns)

AMC

CJ

Nuit

Jour 1 Jour 2

Nuit Nuit

AMC : Amplitude maximale de contraction

niveau de contrainte hydrique

Flux d’eau

transpiré

Détail du Flux d’eau radial

Voie Intra-cellulaire (symplasme) ou trans-cellulaire

Voie extérieure aux cellules (apoplasme)

PépiPIAF

-30 -20 -10 0 10 20 30

-300 -200 -100 0 100 200 300

3-mai 4-mai 5-mai 6-mai 7-mai 8-mai 9-mai 10-mai 11-mai 12-mai 13-mai 14-mai 15-mai 16-mai 17-mai 18-mai 19-mai 20-mai 21-mai 22-mai 23-mai Tair (°C) & Tensiométrie "motte" (cb)

Variation du diamètre (mm)

Nouvelle plantation - Platanes - Avenue Denfert Rochereau Paris (14^ème)

Micro-Dendromètre Tensiométrie T air (°C)

AMC

Irrigation

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Gérer la Santé des Arbres en ville

Le projet Garibaldi (nouvelle infrastructure) du Grand Lyon

(tunnel sous intersection) en

(17)

Gérer la Santé des Arbres en ville

building an Internet of Things open innovation ecosystem for connected smart objects)

http://www.biotope-project.eu

•

Atténuation des périodes de canicule par l’arbre

• d’objets connectés

(micro-dendromètres PépiPIAF, Tensiomètres, capteurs météo, qualité de l’eau, pilotage des

électrovannes…).

Le projet Garibaldi (nouvelle infrastructure) du Grand Lyon

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Gérer la Santé des Arbres en ville

Le projet Garibaldi (nouvelle infrastructure) du Grand Lyon

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

15-juin-17 20-juin-17 25-juin-17 30-juin-17 5-juil.-17 10-juil.-17 15-juil.-17 20-juil.-17 25-juil.-17 30-juil.-17 Température de l'air (°C)

Variations de diamètre (microns)

Dendromètre PépiPIAF Tair°C

Utilisation du bassin

PépiPIAF

en période de

température de l’air  diminution des

contraintes hydriques ( ) + reprise de la

(amélioration du fonctionnement des stomates) 

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La baie des Anges

Ressentir la fraîcheur à Nice …

Pour conclure :

Le rôle de l‘arbre pour atténuer les Ilots de chaleur urbain semble aujourd’hui bien accepté et les services rendus dépassent largement les risques « mécaniques ».

Des recherches interdisciplinaires sont actuellement réalisées, coordonnées et financées et devraient permettre de proposer des outils de gestion et de

modélisation pour aider les acteurs publics

dans leurs choix d’aménagement des villes,

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Merci pour votre attention

thierry.ameglio@inra.fr

La baie des Anges

Ressentir la fraîcheur à Nice …