Plélan le Grand (35) : une étude sur le phénomène d’ilot de chaleur urbain et des pistes d’aménagements limitant la chaleur en ville

Très représentative des petites villes en devenir en Ille et Vilaine, Plélan-le-Grand a retenu l’attention de la DDTM35. Le fort engagement des élus en matière de lutte contre le changement climatique et ces conséquences a définitivement confirmé la décision de l’État de valider  Plélan-le-Grand comme ville étude et de mener ce travail en partenariat avec le LETG de l’Université Rennes 2.

Îlot de chaleur urbain : késako ?

Un îlot de chaleur urbain ou ICU est un phénomène décrit par une différence de température entre un milieu urbain plus chaud et un milieu rural environnant plus froid. Cette différence de températures peut posséder des origines multiples telles que l’accumulation de température dans les matériaux urbains, un manque de végétation dans les villes ou encore les activités humaines.

L’ilot de chaleur urbain : un phénomène bien identifié dans les grandes villes, comme à Rennes, mais moins dans les petites

Vincent Dubreuil, professeur à l’Université de Rennes 2 au sein de l’équipe de recherche Littoral  Environnement Télédétection et Géomatique, travaille depuis 20 ans sur questions ilots de chaleur avec Rennes Métropole et Ville : « à ce jour, de nombreuses études ont été faites dans les grandes villes, mais nous souhaitions investiguer la question des îlots de chaleur dans des villes plus petites ».

Ainsi à Rennes, la différence de température entre le centre-ville et la campagne peut s’élever à 7°C ; et si actuellement la température dépasse 30°C en moyenne 8 jours par an, les projections estiment que cette température sera atteinte environ 30 jours par an en 2030-2060.

Une étude à Plélan-le-Grand pour caractériser l’élévation des températures dans le centre d’une commune plus rurale

Bruno Liègre, pilote de cette étude pour la DDTM 35, précise : « Lors de réunions et d’ateliers sur les PCAET, des personnes déclaraient que les petites villes et villages ne subissent pas d’effet « îlot de chaleur » en raison de leur taille. Alors que d’autres déclaraient que dès lors qu’il y a un espace urbain fortement minéralisé, il y a des îlots de chaleurs, même en milieu urbain de petite taille. Il était donc nécessaire d’apporter une réponse claire ;d’où cette étude. La commune de Plélan-le-Grand est intéressante pour l’étude, du fait qu’elle propose une grande diversité de typologies urbaines dans une petite ville et également représentative des petites villes en devenir sur notre département. »

Afin de quantifier et qualifier la présence et l’intensité d’un ou des îlot/s de chaleur urbain sur la commune de Plélan-le-Grand, l’université de Rennes 2 et la DDTM 35, ont donc conduit une étude réalisée par un étudiant de Master, Frédéric Gonnet. Celle-ci comprend un diagnostic du climat passé et futur sur Plélan-le–Grand, l’identification des îlots de chaleur urbains et l’analyse simple des préconisations d’aménagement proposées par des étudiants en aménagement urbain et paysage de l’INSA de Blois.

Le diagnostic du climat passé et son évolution

Cette étude s’appuie à la fois sur les données de la station météorologique de Paimpont (la plus proche de Plélan-le-Grand), et sur les modèles DRIAS (IPSL et CNRM) de simulations climatiques. Ce diagnostic a permis de constater :

• une augmentation des températures de l’ordre de 1 degré depuis les années 1970, tendance retrouvée à l’échelle bretonne,
• une stabilité ou une légère augmentation des précipitations selon les modèles.

…Et projeter le changement climatique à venir

L’étude s’est ensuite calée sur les scenarii climatiques du GIEC médian et maximal soit RCP 4,5 et 8,5. A l’échelle de Plélan-le-Grand, ces 2 scénarii prévoient d’ici 2100 :

• une augmentation respective des températures moyennes de 1,8° et 3,5° C,
• une réduction par 2 et 4 du nombre de jours de gel,
• une multiplication 2 et 3 du nombre de jours chauds (supérieurs à 25°),
• une multiplication de l’ordre de 10 à 26 du nombre de nuits tropicales,
• une augmentation des précipitations annuelles jusqu’à 155mm avec augmentation de l’intensité des évènements pluvieux hivernaux.

Identifier le phénomène plus localisé d’ilot de chaleur : mesurer l’effet des aménagements urbains sur les températures

L’Université de Rennes 2, en lien avec les services techniques, a installé 2 stations météo positionnées en milieu rural, servant de point de référence, et 10 capteurs placés sur les candélabres. L’environnement de chacun des capteurs a été décrit : végétation haute, basse, type de sols, etc, selon une classification internationale qui permet ensuite de comparer les données. Il ressort des données recueillies et analysées :

• un risque d’îlot de chaleur encore limité avec une différence de température inférieure à 1° entre le capteur de référence situé en milieu rural (capteur 1) et le capteur situé en centre ville (capteur 8) sur 90% de l’année (contre 50% sur Rennes). .
• une intensité de l’îlot de chaleur, encore contenue, ne dépassant pas 3° (contre 7° sur Rennes),
• une forte corrélation entre l’intensité de chaleur de l’air et les surfaces imperméabilisées et surface de bâtiment,
• une différence de température plus importante entre le capteur 1 (campagne) et le capteur 8 (ville) en fin d’après midi et la nuit,
• une différence présente essentiellement de mars à septembre. Le chauffage urbain influe finalement assez peu sur les températures.

Extension urbaine et augmentation des températures

L’étude des images issues de satellites a permis de compléter les résultats précédents ; notamment l’impact de l’extension de la tache urbaine. En effet un capteur, dont les températures relevées étaient parmi les plus basses dans les années 1980, est devenu l’un des plus chauds 20 ans plus tard. Les images satellitaires ont permis de constater qu’il était initialement situé en secteur rural, aujourd’hui aménagé en zone d’activités. On constate que la chaleur du sol générée par l’aménagement s’est également répercutée sur la chaleur de l’air.

Les chercheurs ont également mesuré l’extension de la « tache urbaine » entre 1985 et 2021 sur les images satellite : ils ont constaté que son augmentation contribue à réchauffer la température globale.

Quid de la relation entre la taille de la commune et l’ilot de chaleur urbain ?

 D’autres études en cours au LETG, sur Rennes et Vitré indiquent que l’intensité de l’îlot de chaleur est proportionnelle à la taille des villes mais la nature de cette relation reste à préciser.

Les 2 principaux facteurs générateur d’îlot de chaleur urbain

Il existe essentiellement deux principaux facteurs responsable de l’augmentation des températures en milieu urbain :

• l’évolution globale du climat : selon les scenarii du GIEC, l’augmentation moyenne des températures augmentera mécaniquement le nombre de jours chauds et de nuits tropicales. Une augmentation du volume des pluies est également à prévoir mais avec une répartition saisonnière plus contrastée.
• la politique locale d’aménagement : en la matière, les territoires ont une possibilité concrète de réduire l’effet d’îlot de chaleur urbain. Pour identifier des pistes d’actions, les étudiants de l’INSA de Blois se sont déplacés à Plélan-le-Grand pour élaborer des propositions d’aménagement.

Des préconisations d’aménagement pour réduire le phénomène d’îlot de chaleur urbain à Plélan-le-Grand

Les étudiants en aménagement urbain et paysage de l’INSA de Blois ont élaboré des propositions d’aménagement prenant en compte le risque de changement climatique et les îlots de chaleur. Il s’agit d’esquisses d’aménagement ne prenant pas en compte les contraintes VRD, économiques, etc. Si leur faisabilité technique reste à étudier, elles revêtent une grande diversité d’approches qui ouvre le champ des possibles.

Cette étude est une mine d’information, il y a eu un gros travail documentaire qui permet de changer de point de vue sur sa commune ! Nous avons par exemple eu des propositions de densification de parcelles avec des tiny house, cela ouvre le champ des réflexions.

Murielle Douté-Bouton, maire

Ensuite, l’équipe de l’Université de Rennes 2 a étudié les propositions de l’INSA de Blois selon différents critères. Plusieurs paramètres de ces projets ont été analysés au vu de leur impact sur les températures : augmentation de la végétation haute / basse / espèces de végétation adaptée / diminution des surfaces imperméabilisées / des surfaces bâties / effet albedo (=de réverbération) pour le choix des matériaux…

Murielle Douté-Bouton indique : « nous avons une approche multicritères pour nos aménagements. Par exemple, dans la rue principale, il est nécessaire de laisser les commerces ambulants du marché s’installer, d’où un espace très minéral en béton désactivé. Nous essayons aussi de travailler sur la couleur des revêtements en évitant les bitumes noirs. Par exemple à la maison de l’enfance de La Canopée, nous avons mis un enrobé clair. Une réflexion est aussi engagée sur les cheminements piétons : nous avons mis en œuvre du goasq, un enrobé comprenant des graviers, qui est ensuite décapé pour avoir une couleur plus claire. Néanmoins l’approche globale est plus facile sur de nouveaux aménagements, que sur des aménagements déjà réalisés. Sur les nouveaux quartiers, nous réfléchissons à l’infiltration de l’eau avec des chaussées drainantes, car le sol est en argile et infiltre peu. L’étude sur les îlots de chaleur va nous permettre d’intégrer de nouveaux éléments dans nos réflexions ».

Parfois, les effets restent difficilement quantifiables et posent des questions complexes, comme le rappelle Murielle Douté-Bouton : « l’aménagement du bourg de Plélan est dépendant du passage des camions. Pour éviter qu’ils traversent le bourg il faudrait aménager un contournement, mais celui-ci serait-il souhaitable alors qu’il supposerait d’artificialiser des terres agricoles ? »

Selon l’équipe de recherche, la réflexion ne doit pas se limiter à l’aménagement des espaces urbains, les espaces ruraux ayant aussi toute leur place dans la résilience face aux changements climatiques. Ainsi, les trames bocagères, les zones humides, zones forestières contribuent à limiter le risque inondation et augmenter la résilience climatique des territoires. Le bâti, de par son orientation, les matériaux employés, les couleurs, constitue également un facteur clé pour limiter l’effet d’îlot de chaleur urbain. Cette question du bâti présente un fort enjeu de santé-environnement, alors que de nombreux jeunes retraités cherchent des logements en centre bourg. L’effet d’îlot de chaleur urbain perçu dans les bâtiments serait en effet particulièrement inconfortable pour cette population vieillissante. Une réflexion est en cours pour prolonger l’étude d’îlot de chaleur urbain par une caractérisation de l’évolution des températures à l’intérieur des bâtiments/habitats et si possible par typologie de bâtiment (béton, brique, bois, paille).

Vous souhaitez mener une étude sur votre collectivité ?

La commune de Plélan-le-Grand a été retenue comme territoire d’étude ; dans ce cadre le coût de l’étude est intégralement supporté par la DDTM/DREAL. Il est rappelé que cette étude visait à répondre précisément à la question des îlots de chaleur sur les petites villes.

Si d’autres communes sont intéressées pour réaliser une étude similaire, l’Université de Rennes 2 peut encadrer un stagiaire pour accompagner les collectivités dans cette démarche. Le coût, à la charge de la collectivité, sera selon la taille et la demande.

rédaction : janvier 2022