Les îlots de chaleur urbains, le réchauffement climatique et la pollution atmosphérique

Par Carole Gaumont, CRE-Montréal

Les îlots de chaleur sont des secteurs urbanisés caractérisés par des températures de l'air ou du sol plus élevées de 5 à 10o celsius que l'environnement immédiat. La ville, par ses nombreuses parois verticales minérales et ses grandes surfaces asphaltées, absorbe beaucoup plus d'énergie solaire qu'une zone de banlieue. À cela s'ajoute une quantité significative de chaleur provenant de diverses activités humaines mécanisées, de la circulation automobile et de l'activité industrielle.

Ainsi, les lieux fortement minéralisés comme le centre-ville, les zones industrielles, les centres commerciaux et les grandes voies de circulation sont associés à des températures plus élevées que des secteurs en partie ou intégralement végétalisés comme les zones résidentielles (ex. : arrondissement Outremont, ville Mont-Royal), les parcs, terrains de golf et cimetières qui ont des températures plus fraîches (jusqu'à 10 degrés de moins en été). Les quartiers centraux de Montréal sont donc particulièrement touchés par les îlots de chaleur urbains. Au sein même des quartiers, il existe des variations de température qui varient selon le type d'aménagement que l'on y retrouve. Ainsi, au-delà du concept général de dôme de chaleur qui recouvre une ville, les îlots de chaleur urbains représentent avant tout un phénomène vécu à l'échelle locale, soit à celle du milieu de vie des citadins.

Le réchauffement climatique
La perspective environnementale plus globale doit être également considérée puisque le phénomène d'îlot de chaleur urbain est amplifié par le réchauffement du climat.

En février 2007 était produit le quatrième rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Ce rapport a définitivement établi la corrélation entre les changements climatiques et les activités anthropiques. Quelques mois plus tôt, en octobre 2006, le rapport de 600 pages de l'ancien économiste en chef de la Banque mondiale, Nicholas Stern, mettait en garde les pays riches et émergents contre les risques économiques qu'ils courent à ne pas s'attaquer sérieusement aux changements climatiques. Selon lui, il faudrait un investissement équivalant à 1 % du produit intérieur brut (PIB) mondial chaque année pour contrer les effets néfastes des gaz à effet de serre, alors qu'à l'inverse, un laisser-aller pourrait coûter, d'ici 10 ou 20 ans, de 5 à 20 % du PIB mondial.

L'augmentation de la température moyenne du climat planétaire se traduira par une augmentation de la fréquence (nombre de jours) et de l'amplitude (intensité et longueur) des épisodes de canicule. Le réchauffement du climat planétaire exacerbera le phénomène des îlots de chaleur urbains. Montréal n'échappe pas à cette tendance.

«  Le bilan final déposé confirme l'accroissement considérable des gaz à effet de serre (GES) dans l'atmosphère terrestre depuis l'ère préindustrielle, au point où cette hausse dépasse toutes les variations naturelles depuis 650 000 ans. Ce constat amène les scientifiques à prédire une hausse moyenne de la température terrestre de 3 °C d'ici la fin du siècle, dans une fourchette allant de 2 à 4,5 °C. La hausse maximale serait atteinte si les concentrations de CO 2 passaient de 379 parties par million, comme c'est le cas à l'heure actuelle, à 750 ppm. » Francoeur , Louis-Gilles , La terre en danger de surchauffe. Le Devoir édition du samedi 03 et du dimanche 04 février 2007

La mauvaise qualité de l'air

La tendance vers un accroissement de ces épisodes de vagues de chaleur, en fréquence et en intensité, a pour conséquence de favoriser la formation du smog. Le phénomène d'îlots de chaleur urbains participe de cet effet. Il est ainsi courant de mesurer les concentrations d'ozone les plus élevées principalement l'été, lors des après-midi ensoleillés et très chauds. Le smog est un mélange de polluants atmosphériques souvent observé sous forme d'une brume jaunâtre qui réduit la visibilité. Les polluants à l'origine du smog sont composés surtout de particules fines et d'ozone, plus précisément l'ozone dit «troposphérique» (O 3 ), soit celui mesuré au sol. L'ozone (O 3 ) résulte d'une réaction photochimique entre les oxydes d'azote (NO x ) et les composés organiques volatils (COV) produits en grande partie à Montréal par le secteur industriel et du transport. Cette réaction nécessite la présence de chaleur, ce qui explique pourquoi les niveaux d'ozone dans l'air sont en général plus élevés l'été.

En 2005, la métropole a connu 66 journées de mauvaise qualité de l'air , le smog en a été majoritairement le responsable, et les particules par millions ( PM 2,5) ont en été la cause directe jusqu'à 91 % du temps. Ces PM 2,5 sont des particules fines constituées de poussières ou gouttelettes en suspension dans l'air dont le diamètre est inférieur à 2.5 microns. Elles proviennent de certains procédés industriels, des gaz d'échappement des véhicules et du chauffage au bois.

«   Au Québec, en 1990, c'est surtout le secteur du transport qui a généré les quelques 233 000 tonnes de NOx et 315 600 tonnes de COV qui ont été émis dans l'atmosphère. On estime qu'à Montréal, les véhicules motorisés produisent environ 35 000 tonnes de NOx et 44 000 tonnes de COV par année. Comme le transport est la principale source d'émission des polluants à l'origine du smog, il est recommandé d'utiliser les transports en commun et de privilégier le covoiturage, la marche ou le vélo. »
Réseau de suivi de la qualité de l'air – Ville de Montréal

Les impacts sur la santé

Les vagues de chaleur dans les grandes villes comme Montréal sont maintenant considérées comme une source de morbidité et de mortalité. Il n'y a qu'à se rappeler la longue période de canicule qui s'est abattue en France durant l'été 2003 et le nombre important de décès qui en a découlé. Dans une ville comme Montréal, la pollution de l'air peut causer des malaises respiratoires, notamment chez les personnes âgées, les enfants et les personnes atteintes de maladies cardio-respiratoires, particulièrement durant les canicules lorsque la concentration de certains gaz polluants, comme l'ozone au sol (O 3 ), a tendance à dépasser les normes recommandées par l'Organisation mondiale de la santé. Il est évalué qu'annuellement, à Montréal, 1 540 décès prématurés seraient dus à la pollution atmosphérique (400 liés aux pics de pollution et 1 140 liés à une exposition chronique).

Contrer les îlots de chaleur urbains et plusieurs autres problèmes environnementaux
Comme les phénomènes d'îlots de chaleur urbains, de changements climatiques et de pollution atmosphérique sont inter-reliés, les moyens à mettre en œuvre pour lutter contre ces problématiques le sont aussi. Pour s'attaquer à la source du problème, deux types de solutions sont proposés : le premier cherche à réduire la production de chaleur et le second à réduire l'absorption de la chaleur.

Pour réduire la «  production de chaleur  » nous devons favoriser et adopter des comportements moins exigeants sur la demande énergétique comme par exemple :

  • Utiliser le plus souvent possible les transports en commun et les transports actifs (vélo, marche, etc.) ;
  • Couper le moteur de son véhicule quand il est à l'arrêt ;
  • Choisir une voiture peu énergivore ou adhérer à un système d'autopartage ;
  • Préférer une tondeuse à gazon mécanique qui ne consomme ni essence ni électricité ;
  • Consommer localement le plus possible ce qui évite l'accroissement du camionnage sur la route ;
  • Limiter voire éviter l'usage de climatiseurs ;
  • Favoriser les achats chez des commerçants de proximité de façon à limiter nos déplacements motorisés ;
  • Acheter des produits avec le moins d'emballage possible…

Bref, interroger et réduire notre rythme de consommation !

Pour réduire l'absorption de chaleur deux catégories de mesure sont possibles. La première catégorie vise à remplacer les surfaces foncées (toits noirs, routes asphaltées) par des surfaces claires et réfléchissantes. Une étude du Heat Island Group sur les écarts de températures entre différents types de pavage indique que l'asphalte âgé a un albédo (réflectivité) de 15 % pour une température de 46° C. Recouvert d'un enduit visant à blanchir la surface, l'albédo augmente à 51 % faisant chuter la température du sol à 31° C. Favoriser les fortes valeurs d'albédo en blanchissant les surfaces est une mesure qui pourrait également être appliquée sur les murs et les toits des édifices. En dépit du fait connu que les surfaces noires peuvent atteindre des niveaux de chaleur dépassant la moyenne de 40°C, aucune norme québécoise en bâtiment n'exige l'utilisation de matériaux plus clairs et réfléchissants.

La végétalisation constitue la seconde catégorie de mesures qui permet de réduire l'absorption de la chaleur par le milieu urbain. De plus, les avantages associés à l'utilisation des végétaux sont multiples. Ainsi, les fonctions végétales de réflexion d'une partie des rayons solaires, d'ombrage et d'évapotranspiration se conjuguent pour réduire les îlots de chaleur urbains, mais aussi leur présence a un impact des plus positifs sur la qualité de l'air, de l'eau et du sol.

Pour lutter contre les îlots de chaleur urbains et en même temps contribuer à contrer les changements climatiques et à diminuer la pollution atmosphérique, la plantation de végétaux en plus d'être perçue comme une action très positive, représente un geste accessible à tous et chacun.

Pour passer de la parole aux actes, l'îlot de fraîcheur St-Stanislas
Le secteur de l'îlot de fraîcheur St-Stanislas est délimité à l'est par la rue Garnier , à l'ouest par la rue Chambord , au nord par la rue Laurier et au sud par la rue Mont-Royal. Ce projet, comme quelques autres, vise à maximiser la présence de verdure tant sur les terrains privés (cours avant et arrière) que sur l' espace public (en bordure de trottoir et dans les ruelles).

L'îlot de fraîcheur St-Stanislas deviendra une belle vitrine des multiples possibilités de verdissement à l'échelle locale : plantations d'arbres, d'arbustes, de plantes grimpantes, etc. Pour y parvenir les citoyens et organismes doivent œuvrer ensemble et donner une plus grande place à la verdure ! Le Comité de suivi de l'îlot de fraîcheur St-Stanislas est mis sur pied pour réfléchir, trouver et mettre en pratique des initiatives innovatrices. Chacun de nous doit donner plus de place à la verdure autour de sa résidence, mais aussi tenter de verdir son lieu de travail et les espaces communautaires du quartier (église et école). Ensemble nous parviendrons à relever ce défi de taille : abaisser la température urbaine en végétalisant !

A consulter : Drouin, L., Morency, P., King, N., Thérien, F., Lapierre, L., et Gosselin, C., Le transport urbain , une question de santé : rapport annuel 2006 sur la santé de la population montréalaise , J.-L. Moisan, Editor. 2006, Direction de Santé publique - Agence de la santé et des services sociaux de Montréal.