Impact du couvert végétal sur les ambiances thermiques extérieures dans les zones chaudes et arides

Abstract

Les villes contemporaines dans les climats chauds et arides sont soumises à de multiples extrêmes météorologiques tels que les épisodes caniculaires. La vulnérabilité des citadins aux vagues de chaleur est exacerbée par le phénomène de l’îlot de chaleur urbain (ICU). La surchauffe urbaine provoque une dégradation de l’ambiance thermique dans la ville saharienne contemporaine. Les niveaux de confort thermique conditionnent largement la pratique et l’usage des espaces extérieurs urbains. La végétation urbaine joue un rôle capital dans le microclimat et contribue à l’amélioration du confort thermique, en particulier dans les milieux désertiques. Ce travail de recherche a pour objectif la caractérisation et la spatialisation de l’îlot de chaleur de l’air et de l’îlot de chaleur de surface dans la ville désertique de Ghardaïa, en période estivale. De plus, il vise la quantification de l’effet de rafraîchissement du végétal urbain et l’évaluation des niveaux de confort thermique dans les espaces extérieurs. Le travail d’investigation s’appuie sur une campagne de mesure in-situ des paramètres météorologiques, ainsi que l’utilisation d’images satellitaires. Le travail est axé sur l’analyse des données issues de la campagne de terrain et l’interprétation de la cartographie de l’occupation du sol et des températures de surface associées (LST). Les résultats ont permis de mettre en évidence les variations intra-urbaines de la température d’air et de surface dans la ville de Ghardaïa. Plusieurs facteurs déterminent les conditions thermiques des sites : le facteur de vue au ciel, la présence de la végétation, la chaleur anthropique produite par les climatiseurs et la circulation automobile, l’albédo, etc. Les résultats démontrent des comportements thermiques variés, tout d’abord l’existence d’un « archipel » de chaleur et non pas un îlot de chaleur unique, et un mélange d’îlots de chaleur et d’îlots de fraîcheur. Les résultats sur le confort thermique en ville ont révélé que le stress thermique à Ghardaïa est extrême. Les ambiances thermiques urbaines ne sont pas confortables même la nuit, avec des températures nocturnes supérieures à 30 °C. Le végétal apporte une légère amélioration du confort thermique de 5,25 % par rapport aux sites sans végétation. La télédétection spatiale, particulièrement dans l'infrarouge, s'est révélée être un outil incontournable dans l’étude de la surchauffe urbaine et de l’impact de la végétation sur le microclimat. La superposition de la carte d’occupation du sol avec l’image thermique a permis la spatialisation des îlots de chaleur urbains de surface à Ghardaïa. La ville manifeste un îlot de fraîcheur diurne d’une intensité maximale de 10 °C, tandis que l’effet de rafraîchissement de la végétation s’élève à 15 °C. L’ombre des bâtiments et de la végétation réduit énormément les températures de surface et entraîne la création d'îlots de fraîcheur urbains. L’étude a montré l’existence d’une corrélation négative entre la température de surface (LST) et la végétation et une corrélation positive entre la LST et le bâti et les sols nus. Les espaces verts quant à eux, apparaissent comme des poches de fraîcheur « cool-spot » notamment en journée. Les couverts végétaux de grande taille tels que la palmeraie de Ghardaïa et celle de Ben-Isguen sont de véritables « puits-à-chaleur ». Ils contribuent à l’amélioration de la qualité des ambiances thermiques urbaines au sein de l’agglomération. La carte thermique obtenue montre que le type du tissu urbain, l’albédo et la nature des matériaux de construction influencent directement la LST. L’étude de l’îlot de chaleur urbain de surface en journée via télédétection a complété l’étude de l’îlot de chaleur de l’air mesuré sur le terrain. De même, elle a permis de valider l’impact positif de la végétation.