CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET LOTS DE CHALEUR : INDICATEURS DE PERFORMANCE POUR LES MESURES DADAPTATION

Par

Ysabelle Filiatreault

Essai prsent au Centre universitaire de formation en environnement et dveloppement durable en vue

de lobtention du grade de Matrise en environnement (M. Env.)

Sous la direction de Monsieur Denis Dionne

MATRISE EN GESTION DE LENVIRONNEMENT UNIVERSIT DE SHERBROOKE

Juin 2015

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SOMMAIRE

Mots cls : lot de chaleur urbain, adaptation aux changements climatiques, amnagement urbain,

indicateur de performance, potentiel de rendement, Montral.

Grce au programme climat municipalit, les municipalits du Qubec obtiennent du financement afin

de produire, entre autres, un plan dadaptation aux changements climatiques. Ce plan dadaptation

amne les municipalits identifier les effets des changements climatiques susceptibles daffecter leur

territoire et de prvoir les mesures dadaptation pour sy accommoder. Le territoire urbain, dense en

infrastructures et au couvert vgtal limit, soumis la radiation solaire accumule de la chaleur et cre

des conditions thermiques particulires, que lon appelle lot de chaleur urbain. Parmi les effets anticips

des changements climatiques, la hausse des tempratures prvues amplifiera le phnomne dlots de

chaleur urbain. Trois types de mesures peuvent tre mises en place pour viser ladaptation soient les

mesures palliatives court terme, les mesures damnagement moyen terme et les mesures visant la

rduction de la pollution atmosphrique et des gaz effet de serre long terme. Les mesures

damnagement servant diminuer leffet des lots de chaleur urbain sont principalement la plantation

darbres, la vgtalisation, la diminution des surfaces de revtement bitumineux ou la mise en place de

revtement de surface albdo lev.

Lobjectif gnral de lessai est de concevoir des indicateurs dimplantation et de performance de la mise

en place damnagement rducteur des effets des lots de chaleur urbain. Limplantation des

amnagements rducteurs de chaleur permet de diminuer les tempratures ressenties, daugmenter la

qualit de lair, la sant des populations et de modifier lurbanisation du territoire. Ce sont ces effets,

mesurables, qui ont permis de constituer des indicateurs de performance en lien avec le contexte actuel

montralais. En mesurant lvolution des effets, il est possible de mesurer lvolution des lots de chaleur

urbain.

Les indicateurs permettent un suivi quantitatif de la ralisation, de limplantation, de la performance des

amnagements visant la rduction des lots de chaleur. Ces indicateurs pourraient bonifier les plans

dadaptation aux changements climatiques ou tout autre plan thmatique ayant pour objectif la lutte

aux lots de chaleur urbain.

ii

REMERCIEMENTS

Dabord, je souhaiterais remercier mon directeur, M. Denis Dionne, de mavoir soutenue et encourage

tout au long de lcriture de lessai. Ces commentaires et suggestions ont t dune aide prcieuse et ont

amen une profondeur mon essai.

Jaimerais aussi remercier Dre Anne-Marie Pelletier ainsi que Mme Judith Vien pour leur support durant

lcriture de lessai.

Finalement, jaimerais remercier mon conjoint Benoit Lvesque pour ses encouragements et son support

inconditionnel.

iii

TABLES DES MATIRES

INTRODUCTION ............................................................................................................................................. 1

1 LOT DE CHALEUR URBAIN (ICU) ........................................................................................................... 3

1.1 Dfinition, causes et facteurs ........................................................................................................ 3

1.2 Historique ...................................................................................................................................... 7

1.3 Mesure du phnomne ................................................................................................................. 8

1.3.1 lots de chaleur de surface ................................................................................................ 9

1.3.2 lot de chaleur dans la canope ...................................................................................... 12

1.3.3 lots de chaleur urbain atmosphrique ........................................................................... 13

1.4 Risques associs .......................................................................................................................... 17

1.5 Mesures attnuant les effets ICU ................................................................................................ 19

2 SADAPTER, IMPLANTER ET AMNAGER ............................................................................................. 23

2.1 Plan dadaptation ........................................................................................................................ 23

2.2 Amnagement rducteur dICU et potentiel de rendement ...................................................... 26

2.2.1 Plantation darbres .......................................................................................................... 27

2.2.2 Vgtalisation des surfaces minrales ............................................................................ 29

2.2.3 Vgtalisation des btiments : toits et murs .................................................................. 30

2.2.4 Revtement de surface albdo lev ........................................................................... 32

2.3 Incitatif lamnagement ........................................................................................................... 33

2.3.1 Gouvernement, villes et municipalits ........................................................................... 34

2.3.2 Rle de lintervention communautaire ........................................................................... 36

2.4 Objectif damnagement............................................................................................................. 37

3 INDICATEURS POTENTIELS ET SUIVI DES MESURES ............................................................................ 38

3.1 Indicateurs directs ....................................................................................................................... 40

3.1.1 Temprature et outils de mesure ................................................................................... 40

iv

3.1.2 Indice de verdissement et mesure de lvolution de la canope ................................... 42

3.2 Indicateurs indirects .................................................................................................................... 46

3.2.1 Indice de densit de population et urbanisation ............................................................ 47

3.2.2 Indice de sant et scurit publique ............................................................................... 50

3.2.3 Indice de qualit de lair .................................................................................................. 53

3.3 Suivi des mesures ........................................................................................................................ 57

4 RECOMMANDATIONS ......................................................................................................................... 60

CONCLUSION ............................................................................................................................................... 71

RFRENCES ................................................................................................................................................ 73

BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................ 81

ANNEXE 1 - EXEMPLE DES DIFFRENTS DE PAYSAGES URBAINS IDENTIFIS .............................................. 84

v

LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX

Figure 1.1 Synthse du phnomne ICU .............................................................................................. 6

Figure 1.2 Exemple dimagerie rsultant du satellite Landsat ............................................................. 9

Figure 1.3 Image satellite du centre-ville de Montral ...................................................................... 10

Figure 1.4 Ville dAtlanta : imagerie produite par un radiomtre place sur un avion ...................... 11

Figure 1.5 Exemple dimagerie rsultant dun thermomtre numrique New York ....................... 12

Figure 1.6 Schma type dune traverse automobile urbaine (tir de : Voogt, 2004) ......................... 13

Figure 1.7 Donnes ouvertes sur les lots de chaleur au Qubec ...................................................... 16

Figure 1.8 Dcs dans la communaut montralaise lors de lt 2010 . .......................................... 18

Figure 2.1 Principales tapes dans un cadre dadaptation au CC adapt de langlais ....................... 24

Figure 2.2 Exemples de ruelles vertes montralaises : de champtre classique ........................... 29

Figure 2.3 Exemple dun vgtal et dun mur de plantes grimpantes ............................................... 32

Figure 2.4 Photo dune toiture blanche dans Rosemont ................................................................... 33

Figure 3.1 volution thermique du territoire de la CMM entre 1984 et 2005 ................................... 40

Figure 3.2 Image satellite illustrant les changements thermiques entre 1984 et 2005 dans le secteur

du Mont Royal .................................................................................................................. 41

Figure 3.3 Vgtation sur le territoire de la CMM (juin 2005) .......................................................... 43

Figure 3.4 volution de la vgtation sur le territoire de la CMM entre 1984 et 2005 .................... 44

Figure 3.5 Image LIDAR corrige et nettoye ..................................................................................... 45

Figure 3.6 Densit de la population en 2011 ...................................................................................... 48

Figure 3.7 Temprature moyenne de surface de 16 fonctions urbaines .......................................... 49

Figure 3.8 Carte des besoins dintervention en cas de canicule par arrondissement ........................ 52

Figure 3.9 Station dchantillonnage de la ville de Montral ............................................................. 54

Figure 3.10 Station dchantillonnage et lots de chaleur urbain ........................................................ 55

Figure 3.11 Station dchantillonnage de lair et IQA disponible au travers du Qubec ..................... 55

Figure 4.1 Exemple de linterface de lapplication chinoise Air Quality Index de divulgation des rejets

industriels atmosphriques .............................................................................................. 63

Figure 4.2 Interface du logiciel I-tree Canopy ................................................................................... 65

Figure 4.3 Schma de mise en place du Sand Stone Road ........................................................... 69

Figure 4.4 Prototype 2 de la route Solaire.......................................................................................... 69

vi

Tableau 1.1 Identification des plates-formes danalyse par type dICU ............................................... 14

Tableau 1.2 Avantages et inconvnients des principaux outils de mesures des ICU ............................ 14

Tableau 1.3 Synthse des diffrentes mesures et suivis dans diffrentes villes .................................. 17

Tableau 1.4 Sommaire des mesures typiques en liens aux 4 causes des ICU : avantages, co-bnfices,

et dsavantages ................................................................................................................. 22

Tableau 3.1 Caractristique dun indicateur intelligent ........................................................................ 39

Tableau 3.2 volution des surfaces ICU dans la Communaut mtropolitaine de Montral entre

1984 et 2003 ...................................................................................................................... 49

Tableau 3.3 Sommaire des mesures de suivi et des indicateurs de performance. ............................... 58

Tableau 3.4 Sommaire des amnagements rduction dICU et de leur mthode de suivi. ................. 59

vii

LISTE DES ACRONYMES, DES SYMBOLES ET DES SIGLES

ASSSM Agence de sant et de services sociaux de Montral

CC Changements climatiques

CERFO Centre denseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc.

CMM Communaut mtropolitaine de Montral

COV Compos organique volatil

CREM Conseil rgional de lenvironnement de Montral

DGPV Direction des grands parcs et du verdissement de ville de Montral

DUSMVT Direction de lurbanisme du service de la mise en valeur du territoire de la ville de

Montral

EPA Environmental Protection Agency (USA)

ICU lot de chaleur urbain

GES Gaz effet de serre

GIEC Groupe dexperts intergouvernemental sur lvolution du climat

INSPQ Institut national de sant publique du Qubec

MDDELCC Ministre du Dveloppement durable, de lEnvironnement et lutte contre les

changements climatiques

NDVI Normalized Difference Vegetation Index

SIG Systme dinformation gographique

RNC Ressources Naturelles Canada

RAMQ Rgie de lassurance maladie du Qubec

RSQA Rseau de surveillance de la qualit de lair

SCHL Socit canadienne dhypothque et de logement

viii

LEXIQUE

Scintillomtre Instrument servant mesurer la longueur donde mise par la chaleur. (Grimmond, 2011)

Albdo Dsigne la capacit dun matriau de rflchir la lumire du soleil, mesure sur une

chelle allant de zro un. Par exemple, le matriau qui prsente un faible albdo absorbe la majeure partie des rayons solaires. (Sant Canada, 2009)

1

INTRODUCTION

Pour le prochain sicle, les modles climatiques prvoient une augmentation des tempratures sur la

quasi-totalit de la surface de la plante entranant invitablement des changements climatiques. En

2013, selon lorganisation mtorologique mondiale, les concentrations de CO2, de mthane et dazote

reprsentent respectivement 142 %, 253 % et 121 % de ce quelles taient lpoque prindustrielle. Il

sagit dun nouveau sommet. (GIEC, 2013) Sur la plante, les effets des changements attendus sont

varis, mais, globalement, la Terre se rchauffe. Selon le Groupe dexperts intergouvernemental sur

lvolution du climat (GIEC), un rchauffement denviron 0,2 C par dcennie au cours des vingt

prochaines annes est anticip dans plusieurs scnarios dmissions. (Pachauri et autres, 2007) Dans le

sud du Qubec, il faut sattendre une augmentation des tempratures de 2 3C par anne en priode

estivale. (Desjarlais et autres, 2004)

Les changements climatiques affecteront la fois les populations urbaines et rurales; or, cest dans les

villes que les effets se feront ressentir le plus durement. Qui plus est, la moiti de la population mondiale

vit dans les villes et cette tendance est la hausse. (ONU, 2008) titre indicatif, 80 % de la population

canadienne vit dj dans des centres urbains. (Guay, 2014) Lamnagement urbain rsultant de

laugmentation des populations altrera la raction des villes aux changements climatiques.

Pour faire face aux changements annoncs, certains outils dadaptation peuvent tre mis en place. Au

Qubec, le MDDELCC a lanc en 2006, le plan daction 2006-2012 sur les changements climatiques. Dans

le cadre de ce plan daction, un des programmes mis en place, le programme Climat Municipalits,

soutenait les municipalits du Qubec produire, entre autres, un plan dadaptation aux changements

climatiques. (MDDELCC, 2013) Ce plan dadaptation amne les municipalits identifier les effets des

changements climatiques susceptibles daffecter leur territoire et de prvoir les infrastructures et

mesures dadaptation pour sy accommoder.

Le territoire urbain, dense en infrastructures et au couvert vgtal limit, soumis la radiation solaire

accumule de la chaleur et cre des conditions thermiques particulires, que lon appelle lot de chaleur

urbain. (ICU) La hausse des tempratures prvues par les CC amplifiera le phnomne dICU. Les plans

dadaptation aux changements climatiques permettent didentifier les secteurs risque de subir les

effets des ICU et de prvoir des stratgies dadaptation. Plusieurs mesures de mitigation font lobjet de

recherches, dtudes et de projets pilotes. Les amnagements servant diminuer leffet des ICU sont

http://refworks.scholarsportal.info.ezproxy.usherbrooke.ca/refworks2/default.aspx?r=references|MainLayout::init

2

principalement la plantation darbres et de vgtation, la vgtalisation des toits et des murs, la

diminution des surfaces de revtement bitumineux ou encore la mise en place de revtement de surface

albdo lev.

Or, les indicateurs de performance pour limplantation des mesures dadaptation dmontrent certaines

lacunes. Lobjectif gnral de lessai est didentifier des mesures quantitatives lies ladaptation des

ICU et de concevoir des indicateurs dimplantation et de performance de la mise en place de ces mesures

dadaptation. Ces indicateurs permettront un meilleur suivi de la ralisation, de limplantation, de la

performance des amnagements visant la rduction des lots de chaleur pour ainsi amliorer le cadre de

vie des urbains et assurer une adaptation efficiente tant en ressources humaines quconomiques. Ces

indicateurs pourraient bonifier les plans dadaptation au CC ou tout autre plan thmatique ayant pour

objectif la lutte aux ICU.

La consultation de la littrature disponible sur les lots de chaleur urbain et des outils de mesure, tant

lchelle mondiale que locale, assure une collecte dinformation crdible et varie. Toutefois, les sites

spcialiss ayant pour sujet ladaptation aux changements climatiques sont rcents, et donc limits. Pour

fin dutilisation, les sources ont t values en fonction de plusieurs critres tels que de la qualit du

contenu, de lautorit de lauteur et de la facilit dutilisation.

Afin damener le lecteur mieux comprendre des lots de chaleur urbain, le premier chapitre fait tat du

phnomne, de sa mesure, de ses causes et effets. Ensuite, le chapitre 2 prsentera les principales

interventions en amnagement afin dattnuer les effets des ICU ainsi que leur potentiel dimplantation.

Le chapitre 3 permettra didentifier des indicateurs et des mesures de suivi principalement pour les villes

canadiennes et plus spcifiquement Montral. Au dernier chapitre sont dveloppes des

recommandations, principalement pour la Ville de Montral, et sont rpertoris des exemples inspirants,

des russites dimplantation ou de mesures dadaptation.

3

1 LOT DE CHALEUR URBAIN (ICU)

Quest-ce quun ICU? Comment le mesure-t-on? Do provient ce phnomne? Comment peut-on

diminuer lampleur de ses effets? Des questions pour lesquelles le chapitre 1 tentera de rpondre.

Dabord, une dfinition du phnomne dICU, ensuite lhistorique du phnomne, llaboration sur les

diffrents outils permettant de le mesurer, les risques associs et finalement, les mesures dattnuation

ou de mitigation.

Les changements climatiques devraient apporter des pisodes de vague de chaleur plus longue, plus

intense et plus frquente que lon soit en ville ou en milieu rural. (INSPQ, 2010b) Pour tre considr

comme une vague de chaleur, au Qubec, un des deux critres suivants doit tre rencontr :

1. La temprature la plus chaude est dau moins 33 C et la temprature la plus basse dau moins

20 C durant trois jours de suite ou plus; (INSPQ, 2010b)

2. La temprature la plus basse est dau moins 25 C durant deux nuits de suite. (INSPQ, 2010b)

1.1 Dfinition, causes et facteurs

Durant la saison estivale, certains secteurs urbaniss connaissent des hausses notables de temprature

par rapport au milieu ambiant. La dtermination de la prsence dun lot de chaleur est tablie par la

diffrence de temprature entre un milieu naturel et le milieu construit. Cet cart de temprature

sexprime en degr Celsius et lintensit des effets lis aux ICU est proportionnelle cet cart de

temprature. (Parmentier, 2010) Est considr comme un lot de chaleur, un secteur, pour une priode

donne, prsentant des diffrences de temprature de 5 degrs Celsius et plus par rapport

lenvironnement naturel. (Cavayas et Baudouin, 2008). titre dexemple, larrondissement Ville St-

Laurent possde un grand secteur industriel pour lequel en juin 2005, la temprature a atteint les 40

degrs Celsius tandis que la temprature enregistre dans un parc urbain proximit tait de 23 degrs

Celsius (Nature Qubec, 2012). Les causes principales des ICU sont la masse thermique des btiments

et revtement urbain, la chaleur anthropique et la pollution, la diminution du couvert vgtal et,

certaine variable incontrlable telle que le climat.

4

La masse thermique des btiments et des revtements

Le premier facteur influenant les ICU est la quantit de revtement albdo faible ou pouvant absorber

de la chaleur. On compte parmi ces revtements les matriaux de construction des btiments (brique,

bton), le pavage dasphalte, les toitures, et tout autre revtement pouvant accumuler de la chaleur.

(Solecki et autres, 2005) Plus les revtements typiquement urbains sont denses plus les ondes courtes

provenant de la radiation solaire sont absorbes. (Solecki et autres, 2005) Par exemple, les revtements

bitumineux accumulent beaucoup de chaleur ce qui peut entraner une diffrence de temprature entre

la surface et lair ambiant de 50oC. (CREM, 2008) La quantit dnergie, soit les ondes courtes,

emmagasines par les infrastructures urbaines, une fois le soleil couch, est irradie en ondes longues.

Ces ondes sont interceptes par les nuages, par les particules de poussires ou les molcules deau

prsentes dans lair et retournent la chaleur vers le sol. Plus le tissu urbain est dense, plus les ICU sont

percutants. (Solecki et autres, 2005)

La chaleur anthropique et la pollution

La chaleur anthropique dans les villes est principalement gnre par le transport, les industries, les

btiments et les Hommes. En plus dmettre de la chaleur, les activits de transport et industrielles

mettent des polluants dans lair aggravant le phnomne dICU. La pollution mise combine des

tempratures chaudes peut ventuellement crer un dme de chaleur au-dessus dun milieu urbain. Il

sagit dun effet de serre local. La climatisation et les industries reprsenteraient 48 % de la chaleur

anthropique totale (Sailor et Lu, 2004). Les activits de transport seraient responsables de 50 % de la

chaleur anthropique. Les 2 % restants proviendraient de la chaleur corporelle mise par les Hommes.

(Sailor et Lu, 2004). Le transport reste une grande proccupation urbaine. La voiture est au cur des

modes de vie urbain en grande partie cause de ltalement urbain. Le transport et ses infrastructures

sont en lien avec les quatre causes du phnomne dICU. La diminution du transport, des missions de

GES et de la demande nergtique des btiments aurait des effets bnfiques sur la lutte llot de

chaleur en plus damliorer la qualit de lair urbain.

La qualit de lair influence lampleur des ICU. Les polluants, tels que les oxydes nitreux, les particules

fines, les composs organiques volatils ainsi que lozone contribuent la formation de smog. (Blanger

Michaud, 2013) En t, les polluants atmosphriques urbains sont gnralement issus du secteur

industriel et du transport. (Blanger Michaud, 2013) La pollution ou la prsence de smog contenu dans

lair est en corrlation directe avec lamplitude des effets des ICU (Blanger Michaud, 2013).

5

Diminution ou absence de couvert vgtal

Le couvert vgtal affecte lenvironnement urbain par la transpiration des feuilles, par lapport dombre

et par lobstruction des rayons solaires. (Mirzaei et Haghighat, 2010) Le manque de vgtation accentue

lampleur des ICU. Les plantes refroidissent lair en transformant une partie des rayons du soleil par la

photosynthse. Aussi, leau contenue par la vgtation et les sols est vapore et amne un change de

chaleur par changement de phase. Ce changement de phase aide diminuer les tempratures

ambiantes. Johnston et Newton (2004) font la dmonstration que 5 climatiseurs qui fonctionnent 20

heures par jour quivalent arbre mature qui transpire 450 litres deau par jour. (Vergriete et

Labrecque, 2007)

Variables incontrlables

Les facteurs climatiques tels que les prcipitations, les vents, lhumidit sont parmi les facteurs

influenant les ICU (Oke, 2012). Le changement de phase de leau en vapeur permet un transfert

dnergie. Toutefois, lorsque lair est satur deau, lvaporation de leau est plus difficile et les

gouttelettes deau prise dans lair transmettent les ondes de chaleur vers le sol; la vapeur deau agissant

tel un GES. Laugmentation de lhumidit dans lair, le manque de vent, peut faire augmenter la

sensation de chaleur produite par lICU. (Oke, 2012).

Lhumidit est la quantit de vapeur deau contenue dans lair (Environnement Canada, 2014). Le taux

dhumidit est proportionnel limpression de chaleur. Le corps combat la chaleur par la sudation.

Lorsque lair est satur deau, lvaporation de la sueur ne se fait pas aussi facilement. (Environnement

Canada, 2014). Le facteur humidex est un paramtre que les mtorologues ont tabli afin dindiquer la

temprature perue. Lindice humidex tient compte de lhumidit et la temprature qui sont les

principaux facteurs qui influencent la sensation de confort durant lt (Environnement Canada, 2014).

Autrement, les conditions oliennes des sites propices aux ICU, peuvent influencer lintensit des ICU.

Les vents dominants peuvent dplacer des masses dair chaud et humide vers lextrieur des centres

urbains. Toutefois, la morphologie des villes peut modifier la quantit de vent. Les btiments peuvent

influencer la circulation des vents. Lair frais provenant de lextrieur des tissus urbains denses peut avoir

de la difficult pntrer et linverse lair chaud en sortir. La vitesse de lair influence les changes de

chaleur par convection, permet lvaporation de lhumidit la surface de la peau et ainsi diminuer la

6

sensation de chaleur (Gigure, 2009). Les facteurs gographiques, tels que laltitude, la latitude, le climat

peuvent aussi contribuer modifier les ICU. (Vogt, 2007) haute altitude, les ICU sont moins intenses.

Mme si lon parle majoritairement dlot de chaleur urbain, le phnomne peut se prsenter en milieu

rural. Des amnagements de types urbains, tel un stationnement, un aroport, un centre commercial

peuvent contribuer la formation dun lot de chaleur. En milieu rural, ces infrastructures sont plus

disperses sur le territoire ce qui rend le phnomne plus ponctuel. En ville, les infrastructures sont

densifies et comprimes. Une fluctuation de lintensit du phnomne se prsente sur le secteur urbain

et peut sappliquer lensemble dun secteur ou mme de la ville entire. Afin damortir les hausses de

temprature prvues par les CC, les secteurs urbaniss auront un grand dfi dadaptation puisque le

phnomne dlot de chaleur dj prsent samplifiera. Finalement, la figure 1.1 synthtise les

principales causes et mcanismes rgissant la formation des ICU.

Figure 1.1 Synthse du phnomne ICU

7

1.2 Historique

Les lots de chaleur taient dj prsents mme avant lapparition des changements climatiques. Au 19e

sicle, Londres tait lune des villes les plus peuples de la plante. Les activits industrielles de lpoque

attiraient nombre de travailleurs dlaissant leur terre au profit des agglomrations urbaines et des

manufactures. Cest dans cette ville que ltude de la climatologie urbaine dbuta. Afin de pouvoir

mesurer le climat urbain, les outils et procdures ncessaires furent dvelopps. partir de 1660, la

Socit Royale a commenc collecter les donnes relatives telles que la temprature et les

prcipitations. Les premiers instruments utiliss taient des thermomtres italiens gradus. (Grimmond,

2011)

Le premier avoir constat les effets des lots de chaleur urbaine, sans toutefois nommer le phnomne

est Luke Howard. (Grimmond, 2011) Dans son livre Climate of London paru en 1818, ce mdecin

mtorologiste avait remarqu que la temprature ressentie en ville ntait pas celle du climat . Au

moyen de thermomtre plac des endroits stratgiques sur le territoire, il a compar les tempratures

journalires de la ville et de la campagne sur plus de 25 ans. (Howard, 1818) Il a aussi tudi dautres

variables, telles que les prcipitations et la pression atmosphrique. Ltude de toutes ces variables lui a

permis de comprendre que le climat de Londres ntait pas uniquement d sa position gographique,

mais que plusieurs facteurs anthropiques altraient les conditions climatiques de la ville. (Grimmond,

2011) Howard a constat que la ville de Londres, cause de ses infrastructures, de la population et de la

pollution, accumulait plus de chaleur que la campagne voisine. cette poque, le terme lot de chaleur

urbain ntait pas encore utilis, on se limitait parler seulement de diffrence de temprature.

Les origines du terme lot de chaleur urbain sont floues. Selon Stewart et Oke, le crdit serait attribu

Manley en 1958, mais il semble que Balchin et Pye lauraient prcd en 1947. (Stewart et autres,

2006) Dans le cadre dune tude concernant la quantit de neige reue Londres, Manley a identifi

quun des facteurs de rductions de chute de neige comme tant la chaleur du milieu bti. (Manley,

1958) Depuis les premires tudes de Howard, des chercheurs climatologistes ont tudi le climat

urbain. Par des modles climatiques en constante volution, ils ont travaill le comprendre. Les

instruments de mesure ont continu dvoluer, des mthodes et outils danalyses sont devenus

disponibles. Plusieurs scientifiques ont analys les tempratures urbaines et on fait des liens avec les

taux dhumidit, la qualit de lair ou la sant de la population. (Grimmond, 2011). Tim R. Oke, de

lUniversit de Vancouver, a men plusieurs tudes de ce genre. Il a entre autres tudi les tempratures

8

des villes de Montral et de Vancouver. Il a fait le constat que la temprature maximale dun lot de

chaleur est atteinte quelques heures aprs le coucher du soleil. Il a aussi constat que la qualit de lair

jouait un rle sur les phnomnes dchange de la chaleur en basse atmosphre. La longueur donde

mise par les corps chauds est davantage redirige vers le sol lorsque lair contient beaucoup de

pollution ou de particules. (Stewart et autres, 2009)

Bien que le phnomne dICU soit connu depuis plus de 200 ans, il a connu un essor mdiatique dans la

dernire dcennie. Cet engouement mdiatique est probablement d aux catastrophes climatiques et

aux effets lis tels que vcus dans plusieurs pays et grandes villes et du fait quil est certain quils se

reproduiront. En aot 2003 en Europe, une canicule svit. Elle entraina plus de 70 000 dcs attribuables

la chaleur. En France, on compte 15 000 dcs et dont 1 150 uniquement dans Paris. (Roy et autres

2011) Selon les Centers for Disease Control and Prevention, aux tats-Unis, entre 1979 et 2003,

lexposition la chaleur entrana la mort de plus de 8000 personnes. Ce nombre est suprieur au nombre

de dcs attribu aux vnements climatiques extrmes tels que les ouragans, la foudre, les tornades,

etc. (Sant Canada, 2009). Au Qubec, lINSPQ a estim en 2006, 1600 dcs dus lpisode de chaleur,

le smog et la qualit de lair. (Martin, 2008). Bref, pour le futur, les infrastructures urbaines, additionnes

des augmentations de temprature dues aux CC ne peuvent quamplifier les effets des ICU.

1.3 Mesure du phnomne

Howard avait not, dans les annes 1800, des variances de tempratures annuelles entre Londres et sa

campagne. Ces mesures taient prises dans lair, principalement hauteur dHomme. (Grimmond, 2011)

Depuis cette poque, plusieurs tudes sur la climatologie urbaine ont t effectues de telle sorte

quaujourdhui il sagit dune science. Depuis une cinquantaine dannes, les publications des

climatologues et scientifiques tels que Chandler dans les annes 60 sur Londres, Bornstein et Oke en

Amrique du Nord (1968 1973) ou de Dettwiller et dEscourrou (1970 1986) pour Paris ont contribu

lavancement des connaissances sur les ICU. (Cantat, 2004) Par exemple, dans les annes 60, Chandler

a collect des donnes 17 stations installes dans la ville de Londres sur plus de 5 ans. Ces stations

taient majoritairement ariennes. (Grimmond, 2011) Tout comme Oke, il a pu constater que les

infrastructures, la pollution, et lhumidit pouvaient jouer un rle sur la prise de donnes.

La prise de mesures et le type dICU a t associs diffrentes chelles de donnes. En fait, il existe

principalement trois chelles de mesure des ICU, soit lICU de surface, lICU dans la canope et lICU

9

atmosphrique. (Parmentier, 2010) Pour les trois chelles, on compte principalement deux mthodes

permettant de mesurer les effets des lots de chaleur urbains, la mesure directe et la mesure indirecte.

La mesure directe mesure la temprature de la surface ou de lair avec des capteurs relis un centre

dobservation fixe ou mobile. La mesure indirecte est faite distance au moyen dappareils satellitaires

et ariens qui dtectent le rayonnement mis par les surfaces. (Sant Canada, 2009)

1.3.1 lots de chaleur de surface

La premire chelle utilise est celle de la temprature au sol. En anglais, Surface Heat Island, (SHI)

indique la quantit de chaleur accumule par les surfaces. (Parmentier, 2010) Afin de mesurer le SHI, il

est prconis dutiliser des senseurs loigns, tels que limagerie satellite. Le satellite permet de capter

en image lnergie mise et rflchit par le sol, incluant, le pav, les toitures, la vgtation. Toutes les

surfaces de la ville vont reflter la chaleur dans une longueur donde variant de 3 10um. (EPA, 2013)

titre indicatif, la lumire visible se situe entre 0,3 et 4um. (Parmentier, 2010) Captes par le satellite, les

longueurs donde mises par la chaleur se transforment en image. Plusieurs villes ont utilis le satellite

Landsat 7, lanc en 1999 par la NASA pour identifier les lots de chaleur. Il a servi collecter plusieurs

donnes de la Terre. Il tait conu pour une dure de vie de 5 ans. Le Landsat 8, en orbite depuis mars

2013, continue la mission de collecte de donnes environnementales et territoriales. (Dunbar, 2014) La

figure 1.3 illustre limagerie thermique produite par le satellite de lagglomration montralaise.

Figure 1.2 Exemple dimagerie rsultant du satellite Landsat (tir de : Guay et autres, 2008)

10

Limagerie satellite possde ses avantages et ses inconvnients. Elle permet une couverture trs grande

de lespace, mais sa rsolution et sa prcision sont limites. galement, la temprature, les vents et la

grande distance que linformation franchit peuvent influencer la lecture du satellite. Les donnes doivent

souvent faire lobjet de correction afin dassurer lacuit des rsultats. (Vogt, 2007) De plus, elle ne

permet pas de capter les missions de chaleur des surfaces verticales. (EPA, 2013)

Ensuite, lanalyse cartographique dimages peut servir connatre la temprature des surfaces de la ville.

Cette approche sert principalement au professionnel de lurbanisme, de la cartographie ou de

gomatique. (RNC, 2010) Lanalyse de lutilisation des surfaces urbaines permet de tirer des conclusions

quant lidentification et lampleur des ICU. (Gigure, 2009) Cette mthode est trs simple et peu

dispendieuse. Une des caractristiques de lutilisation du sol qui permet didentifier les ICU est souvent

la densit de la population. (Mirzaei et Haghighat, 2010) Lanalyse cartographique permet de dresser un

portrait des ICU sans ncessairement avoir des donnes rigoureuses sur les tempratures des surfaces.

Cependant, cette mthode est sujette des erreurs dinterprtation des images satellite. (Gigure, 2009)

La figure 1.3 est issue de limagerie satellite et permet destimer lutilisation du territoire et sa densit.

Figure 1.3 Image satellite du centre-ville de Montral (tir de : RNC, 2010)

11

Pour tenter de standardiser lidentification des tissus urbains et ruraux, Stewart et Oke ont classifi les

diffrents systmes urbains afin dvaluer mthodologiquement les diffrents ICU et tent de diminuer

le flou dans lobservation de lamplitude de lICU. Ils ont donc produit un systme de classification : le

Local climate zone . Le systme rpertorie et dtaille 19 zones au travers de 4 types dusage du

territoire soit la ville, lagriculture, le naturel et les usages mixtes. (Stewart et autres, 2012) Lannexe 1

dmontre les diffrents types doccupation du territoire et permet dtablir des standards. Cette analyse

permet destimer le potentiel dICU et de standardiser le potentiel dICU par loccupation du sol.

Une autre mthode servant la mesure des ICU de surface est le relev thermique par avion grce un

radiomtre. En survolant la ville avec le radiomtre, les donnes peuvent tre facilement collectes.

(EPA, 2013) Ce type dappareillage permet une meilleure dfinition et plus de dtails sur infrastructures

urbaines. Cependant, cette technique est trs dispendieuse et les standards sont alatoires. Les

mthodes utilises sont la discrtion des scientifiques et les protocoles de mise en place de ses

systmes sont peu labors. (Vogt, 2007). La figure 1.4 dmontre limagerie produite par un radiomtre

sur le centre-ville dAtlanta.

Figure 1.4 Ville dAtlanta : imagerie produite par un radiomtre place sur un avion (tir de : Crepin, 2014)

Les SHI peuvent aussi tre mesurs les pieds sur terre. Au moyen du thermomtre numrique

rayonnement infrarouge, il est possible, sans contact, de mesurer les tempratures de surface des

btiments ou des revtements de sol. Il est plus prcis que lanalyse cartographique dimages, mais il

peut tre plus laborieux de dresser un portrait tendu des ICU avec cette technique. (INSPQ, 2010c) la

figure 1.5, on constate, grce au thermomtre infrarouge, les diffrentes tempratures de la surface de

la ville de New York.

12

Figure 1.5 Exemple dimagerie rsultant dun thermomtre numrique New York (tir de: Crpin, 2014)

1.3.2 lot de chaleur dans la canope

Ensuite, la temprature au niveau de la canope permet dvaluer temprature de lair environ 1,5 m

du sol; Canope Urbain Heat Island (CUHI). (EPA, 2013) Cette chelle, correspondant la hauteur

dinhalation moyenne dun humain et est gnralement utilise pour qualifier les lots de chaleur

urbains. (Voogt, 2007) Elle est normalement mesure grce des stations thermiques distribues

travers la ville et dans la campagne afin dtablir une comparaison des tempratures. (EPA, 2013) Les

stations peuvent appartenir tantt une chaire de recherche universitaire ou encore des instances

publiques. Au mme titre que les avions dots de radiomtre, la temprature de lair au niveau de la

canope peut tre mesure grce des traverses automobiles ou autres moyens de transport. La station

est fixe la voiture et permet de prendre des mesures en traversant plusieurs types de systmes urbain

et priurbain. La figure 1.6 prsente un schma dune traverse. Lors de la collecte de donnes par

traverse, il faut idalement tenter de garder les mmes conditions climatiques, telles que le vent ou

lensoleillement.

13

Figure 1.6 Schma type dune traverse automobile urbaine (tir de : Voogt, 2004)

Bien que la mesure de la temprature de lair lchelle de la canope soit plus directe et reprsentative

des tempratures ressenties, elle possde aussi des limites. Les instruments de mesure provenant des

diffrentes de stations thermiques peuvent varier et apporter une certaine incertitude ou incohrence

aux rsultats. (EPA, 2013) galement, les conditions atmosphriques changeantes peuvent influencer les

rsultats. (Voogt, 2004)

1.3.3 lots de chaleur urbain atmosphrique

La troisime chelle de mesure des ICU est la frontire atmosphrique ou couche limite urbaine, en

anglais : Boundary Layer Heat Island (BLHI) (Parmentier, 2008). Pour mesurer la temprature cette

altitude, des sondes sont envoyes par ballons et des stations thermiques sont fixes au toit des gratte-

ciel, en milieu rural et urbain. (Vogt, 2007) Idalement, pour mesurer un ICU en BLHI, il faut au moins

deux stations installes sur des gratte-ciels ou des ballons avec radiosonde. (Vogt, 2007) Les stations

mtorologiques fixent servent collecter plusieurs informations climatiques et peuvent appartenir

diffrentes instances. Leur positionnement nest donc pas toujours optimal par rapport lemplacement

14

des ICU. galement, linformation rcolte ainsi que les outils de collecte peuvent varier dune station

lautre et entrainer certaines ambiguts dans le traitement des donnes.

Les trois chelles de mesure, expliques ci-devant, sont intimement lies. Bien que la temprature

ressentie soit de lchelle de la canope, les tempratures les plus souvent utilises pour identifier les

ICU sont les tempratures de surface. Les mesures par satellite permettent de dresser le constat

thermique sur un grand territoire. Finalement, le tableau 1.1 rsume les diffrents outils de mesure en

fonction des types dICU. galement, le tableau 1.2 condense les avantages et inconvnients des

principaux outils de mesures.

Tableau 1.1 Identification des plates-formes danalyse par type dICU

Mesure directe Mesure indirecte

ICU de surface (SHI) Thermomtre numrique Imagerie satellite Cartographie (SIG) Radiomtre

ICU dans la canope (CLHI) Traverse automobile Station thermique

ICU atmosphrique (BLHI) Station thermique Ballons avec radio sonde

Tableau 1.2 Avantages et inconvnients des principaux outils de mesures des ICU

Plate-forme danalyse Avantages Inconvnients

Imagerie satellite

Grande couverture Faible rsolution Ne tiens pas compte des lvations latrales des btiments

Cartographie Peu couteux Sujet aux erreurs dinterprtation

Thermomtre numrique

Prcision Peu de couverture

Radiomtre (avion) Grande couverture Prcision

Couteux

Traverse automobile Rapide, simple, peu couteux

Conditions atmosphriques changeantes peuvent nuire aux rsultats

Station thermique Souvent dj existant dans la ville. Les mesures sont toujours prises au mme endroit.

Pas toujours lendroit le plus adquat pour mesurer les ICU et jumel la prise de plusieurs donnes mtorologiques

15

Dans les trois chelles de mesure, les types dinstruments utiliss ne font pas lunanimit dans la

communaut scientifique. (Grimmond, 2011) Tous comportent des avantages et des dsavantages. Les

ICU se produisent de petite grande chelle simultanment. Afin dobtenir un portrait le plus prcis

possible, il faudrait multiplier les analyses des diffrentes chelles. Les approches normalement utilises

pour mesurer les ICU ne peuvent compltement couvrir lensemble du phnomne simultanment et

sont simplifies pour des raisons thoriques et conomiques. (Mirzaei et Haghighat, 2010)

Bien que lamplitude de llot de chaleur est traditionnellement mesure par la diffrence de

temprature entre le rural et lurbain, il peut tre difficile de qualifier lurbain et le rural travers

diffrentes villes ou mme pays. Lurbanit peut avoir plusieurs densits, identits et paysages et

plusieurs interprtations dun territoire rural existent. Certaines donnes de rfrence rurale sont

parfois prises prs dun aroport ou prs dinfrastructure caractre urbain. Labsence dune dfinition

claire de lurbain et du rural apporte un certain degr de confusion quant la hirarchisation de

lamplitude thermique dun lot de chaleur urbain. (Steward et autres, 2012) En exemple, Paris, la

station de rfrence rurale est celle de larodrome Melun Villaroche 37 km au sud-est. (Cantat, 2004)

En Asie, ou dans les mgalopoles, il peut tre difficile de discerner la ville de la banlieue de la ruralit.

Parfois, plusieurs dizaines de kilomtres doivent tre franchis pour arriver une donne thermique

rurale de rfrence, ce qui altre la justesse de la donne de rfrence (Stewart, 2007).

Globalement, la dfinition quHoward faisait des lots de chaleur il y a presque 200 ans est pratiquement

la mme aujourdhui. Toutefois, les mesures, les outils et les caractristiques des ICU se sont spcifis.

Aujourdhui, plusieurs grandes villes se sont dotes de systme danalyse des tempratures urbaines.

Londres, plusieurs instruments, tels que le scintillomtre, sont distribus travers la ville, au niveau de

la canope, afin de mesurer plusieurs donnes simultanment tels que le taux dhumidit, la

temprature ou les vents. (Grimmond, 2011) Ces stations mtorologiques permettent de dresser un

portrait de lvolution de la mto londonienne.

La grande rgion parisienne dispose de 55 postes thermiques rparties sur une aire dtude de

10 000 km carrs. Lagglomration parisienne compte 24 postes soit une station de temprature par 10

kilomtres carrs. (Cantat, 2004) Cet chantillonnage permet de mesurer lcart entre la portion rurale

et urbaine du territoire et dy comparer les tempratures.

16

La ville de Mexico dispose de 29 stations rparties dans la mgapole permettant au dpartement de

lenvironnement de connaitre diffrents paramtres de lair urbain telles que la qualit de lair ou la

temprature. En direct, les donnes sont transmises au dpartement de lenvironnement de la Ville de

Mexico et ltat des conditions atmosphriques saffiche sur crans. (Jones, 2014).

Autrement, au Qubec, dans le cadre du plan daction 2006-2012 pour la lutte aux changements

climatiques, lINSPQ et le CERFO ont mis au point en 2013 une nouvelle cartographie des ICU. (CERFO,

2013) En 2010, une premire tentative de cartographie des ICU avait t faite. Loutil est plus prcis et

est labor grce un modle spatial de prdiction des tempratures de surface. Il permet de visualiser

les lots de chaleur potentiels ainsi que les tempratures de surface au travers de la province sur les

zones habites par plus de 400 habitants par kilomtre carr. Lapproche cartographique didentification

des ICU sest fait sur plusieurs annes avec des images satellites (Landsat) et des cartes dutilisation du

territoire. (CERFO, 2013). La cartographie qubcoise des ICU est disponible au moyen des donnes

ouvertes, et accessibles tous. La figure 1.7 illustre limagerie rsultante des analyses du CERFO. Le

tableau 1.3 rsume les mesures et les types de suivi pour les villes de Paris, Londres, Mexico et Montral.

Figure 1.7 Donnes ouvertes sur les lots de chaleur au Qubec (tir de : Gouvernement du Qubec, 2013)

17

Tableau 1.3 Synthse des diffrentes mesures et suivis dans diffrentes villes

Mesures Type de suivi

Paris 59 stations journalires

Londres Environ 4 stations journalires

Mexico 29 stations En direct

Montral cartographie 3 4 ans

1.4 Risques associs

Le GIEC a dtermin que le phnomne dICU apporte des changements, au climat local, sur les

prcipitations, lennuagement ainsi que sur les tempratures quotidiennes et peuvent contribuer de

nombreuses problmatiques en milieu urbain. (EPA, 2013) Dun point de vue environnemental,

laugmentation des tempratures contribue laugmentation des polluants dans lair et la formation

de smog et leur dispersion (INSPQ, 2010c). La demande en nergie accrot vu les besoins accrus en

climatisation. La consommation deau augmente puisquelle est ncessaire afin de shydrater, de se

rafrachir. (INSPQ, 2010c) Laugmentation des tempratures amne plus dvaporation, ce qui contribue

augmenter lhumidit dans lair. Cette humidit augmente la sensation de chaleur. De plus, les

pisodes de chaleur peuvent dgrader la qualit de lair lintrieur des btiments. La chaleur aide la

prolifration dacarien, de moisissures et de bactries. (INSPQ, 2010c) galement, la chaleur favorise la

libration de substances toxiques par les colles utilises en construction ou pour la fabrication de

meubles. (INSPQ, 2010c) Mme en hiver, les ICU peuvent entraner des diminutions du nombre de jours

de gel et des hivers plus courts et plus doux. (CREM, 2008)

Les ICU peuvent affecter la vgtation urbaine et contribuer sa dcroissance. Les conditions

thermiques ainsi que la minralisation du territoire associ aux ICU entranent un apport en eau difficile

pour les plantations urbaines. (Dale et Frank, 2014) Les recherches menes par lUniversit de la Caroline

du Nord ont dmontr que les arbres prsents dans les secteurs dICU sont plus propices aux invasions

dinsectes nuisibles et peuvent causer leur mortalit. (Shipman, 2014)

Sur la sant humaine, la chaleur peut crer un stress thermique pour les populations vulnrables. On

compte parmi les populations vulnrables, les personnes atteintes de maladies chroniques, les

populations socialement isoles, les trs jeunes enfants, les personnes ayant un faible niveau

socioconomique, les personnes souffrant de troubles mentaux, les personnes ges. Les populations

18

occidentales sont vieillissantes et plus risque de subir de linconfort lors dpisode de chaleur.

Montral en 2006, 12 % de la population avait 65 ans et plus. En 2051, ce taux aura doubl. (Gigure,

2009)

Les ICU peuvent provoquer plusieurs symptmes chez la population vulnrable. Parmi ces symptmes,

des faiblesses, des troubles de la conscience, des crampes, des syncopes, des coups de chaleur peuvent

survenir. La chaleur excessive peut galement exacerber des conditions physiques existantes telles que

le diabte, linsuffisance respiratoire, les maladies cardiovasculaires, crbrovasculaires, neurologiques

et rnales. Les effets peuvent tre graves et peuvent parfois entraner la mort. (Gigure, 2009) Il est

prvu que laugmentation des tempratures et du phnomne dICU entranera, au Qubec, une hausse

de la mortalit et la morbidit. (Ouranos, 2014). Montral, la mortalit estivale pourrait augmenter de

prs de 2 % dici 2020 et de 15,8 dici 2080 si aucune mesure dadaptation nest mise en place. (Doyon,

et autres 2006).

Durant, les pisodes de chaleur, le nombre dappels aux services durgences augmentent. (Roy et autres,

2011). En 2010, durant la vague de chaleur de 5 jours, le rapport du coroner indiquait que 93 morts dans

la communaut mtropolitaine de Montral taient attribuables aux tempratures record. (Roy et

autres, 2011). La figure 1.9 dmontre laugmentation du nombre de dcs sur le territoire mtropolitain

de Montral lors de la canicule de 2010. En priode de chaleur accablante, laugmentation du nombre de

cas relie au problme cardio-vasculaire peut tre de 13 90 %, au problme respiratoire de 14 % et les

problmes crbrovasculaires de 6 52 % (Knowlton et autres, 2009).

Figure 1.8 Dcs dans la communaut montralaise lors de lt 2010 (tir de Roy et autres, 2011, p.11)

19

De plus, sont associs aux pisodes de vague de chaleur des pisodes de smog. La chaleur apporte

quantit de COV et particules dans lair qui restent en suspension. En plus des activits industrielles

urbaines, les COV peuvent aussi provenir des immeubles, des matriaux de construction et du bton

bitumineux qui est chauff par le soleil. (CREM, 2008) Ainsi, lors dpisode de smog, le taux de mortalit,

principalement chez les populations risque, peut augmenter denviron 6 % (Pena et Arrau, 2010)

1.5 Mesures attnuant les effets ICU

Suite aux recommandations de lOrganisation mondiale de la sant, travers le monde, les agences de

sant ont mis en place diverses interventions pour lutter contre les effets de la chaleur accablante et des

lots de chaleur urbains. Le Qubec nchappe pas cette tendance. (Gigure, 2009) La vulnrabilit des

populations aux effets des ICU sert tablir le risque que peuvent engendrer les ICU. Pour diminuer le

risque, il est possible dune part de tenter diminuer le phnomne et dautre part de diminuer la

vulnrabilit des populations. Idalement, dans un plan dadaptation, les deux types de mesures vont de

pair afin de limiter limpact des ICU.

Mesures palliatives court terme

Les secteurs urbains prsentant des ICU sont souvent des secteurs avec un taux de dfavorisation et

donc une population plus risque de subir les effets des ICU. (Gendron Bouchard, 2013) Montral, des

mesures de scurit publique et de sant publique sont instaures afin de rduire la vulnrabilit

thermique des populations rsidant dans ces secteurs. Ces mesures sont rpertories dans divers plans

daction. Par exemple, lAgence de sant et de services sociaux de Montral (ASSSM) met jour

annuellement son plan rgional de prvention et de protection en cas de chaleur accablante ou extrme.

Ce plan sert coordonner les efforts des institutions de sant sur lle lors de priode de chaleur. Il

rassemble une multitude dactions permettant de limiter la vulnrabilit thermique des populations

risque. Les mesures sont diverses. Il peut sagir dun appel tlphonique aux personnes seules afin de

sassurer de leur condition, le transport des populations vulnrables vers des lieux climatiss ou vers des

infrastructures aquatiques. Ces mesures ont pour objectif de diminuer le nombre dhospitalisation ou de

dcs attribuables la temprature. Le centre de scurit civile de la ville de Montral sest dot dun

plan. Ce plan a t cr en 2003, suite aux vnements de la canicule en France. Toutefois, ce nest que

suite la canicule de lt 2010 que le plan montralais a t mis en place. (Ville de Montral, s.d.) En

fonction des niveaux de risques, des actions telles quencourager la population se rendre dans les lieux

20

publics climatiss sont instaures. (ASSSM, 2014) Toutefois, ces actions et mesures ne rglent pas

ncessairement le problme la source et doivent tre actives chaque vnement.

Mesure damnagement

Afin de limiter la formation dICU et augmenter le confort thermique de la population, des

amnagements rduisant le phnomne dICU peuvent tre implants. Les principes de base sont

daugmenter la quantit de vgtation, de diminuer les surfaces absorbant la chaleur ou leur efficacit

labsorber. Il est reconnu que la vgtation urbaine est un moyen efficace et conomique pour limiter les

effets des ICU. (Solecki et autres, 2005)

Pour augmenter la quantit de verdure, plusieurs mthodes peuvent tre utilises telles que la foresterie

urbaine, les toits verts ou encore les murs vgtaux. ce jour, la plantation darbres en parc, en carr de

trottoir ou en cour arrire, reste la plus simple, la moins couteuse et la plus rentable. (DGPV, 2012) Les

arbres urbains peuvent aider rafrachir, assainir lair et ils absorbent des quantits deau de

ruissellement. Ils contribuent augmenter la valeur dune proprit et peuvent influencer le moral de la

population. Les bnfices de larbre en ville sont connus depuis longtemps. Le parlementaire John Evelyn

au 17e sicle avait reconnu que les arbres ainsi que la morphologie urbaine pouvaient influencer la

qualit de lair de Londres. Aprs le grand incendie de 1666, il avait fait des recommandations pour la

plantation massive darbre dans la ville de Londres. (Grimmond, 2011).

Autrement, les revtements albdo faible absorbent la chaleur des rayons de soleil durant le jour et

selon leur capacit de stockage continue de chauffer lair mme aprs le coucher du soleil. Parmi ces

surfaces, les toitures des btiments reprsentent une superficie denviron 10 % 15 % de toute la

superficie dune ville. (Rettner, 2009)

Finalement, les revtements verticaux des btiments peuvent absorber beaucoup de chaleur. Les

revtements extrieurs naturels, albdo lev, ou le verdissement des surfaces est aussi bnfique

pour limiter limpact des ICU. Cette mesure aide diminuer une des causes des ICU soit leffet de masse

thermique des btiments. Les diffrents amnagements rducteurs de chaleur font principalement

lobjet du chapitre suivant.

21

Mesure visant la rduction de la pollution atmosphrique et des GES

tant donn que la qualit de lair joue un rle important dans lamplitude des effets des ICU, les

mesures visant la rduction des missions contribuent la rduction du phnomne. Toute diminution

aurait des effets bnfiques sur la lutte aux ICU et sur la qualit de lair urbain. Le transport reste

lactivit des principales activits mettant des GES et responsable de 50 % de la chaleur anthropique.

(Sailor et Lu, 2004)

Pour diminuer les effets des ICU, il est prfrable de travailler sur trois volets : les mesures de scurit

civile en prvention directe court terme, moyen terme les amnagements rducteurs, long terme la

diminution de lmission de GES ainsi quun plan durbanisation long terme. En combinant ces

mesures, la diminution du phnomne ainsi que la vulnrabilit des populations sont prises en compte.

Sachant que les changements climatiques apporteront des vagues de chaleur et des hausses de

tempratures de plus longue dure et des tempratures plus leves, il devient des plus pertinents

dadapter lurbanit ses changements. Le tableau 1.4 prsente les avantages, les dsavantages ainsi

que les bnfices associs aux diffrentes mesures permettant la rduction des ICU.

22

Tableau 1.4 Sommaire des mesures typiques de rduction des effets des ICU en liens aux 4 causes des ICU : avantages, co-bnfices, et dsavantages

Mesures Causes Avantage et co-bnfices dsavantage

Verdissement et plantation darbres

La masse thermique des btiments et des revtements. La chaleur anthropique et la pollution Diminution ou absence de couvert vgtal

Augmente le confort thermique (Blanger Michaud, 2013) Cout faible. Amliore la qualit de lair. Meilleure gestion des eaux de ruissellement. Amliore la qualit des espaces.

Ncessite un entretien

Diminuer les surfaces albdo faible

La masse thermique des btiments et du revtement

Diminue les tempratures ambiantes. Amliore la durabilit des matriaux. Aide la climatisation

Couts levs. Technologie mergente.

Rduction de la pollution atmosphrique

La chaleur anthropique et la pollution

Diminution de lamplitude des ICU Amliore la qualit de lair. Diminue les pisodes de smog.

Exigeant en mesure de contrles et de suivi.

Mesures palliatives court terme

La masse thermique des btiments et des revtements. La chaleur anthropique et la pollution. Diminution ou absence de couvert vgtal. Variable

incontrlable

Diminue le risque sur les populations vulnrables lors dpisode de chaleur.

Ne rsous pas le problme la source. Suivi exigeant.

23

2 SADAPTER, IMPLANTER ET AMNAGER

Ladaptation aux changements climatiques est un processus par lequel les communauts et les cosystmes sajustent aux changements et effets associs, afin de limiter les consquences ngatives et de profiter des bnfices potentiels. Pour les milieux humains, ladaptation permet de se prparer aux nouvelles conditions climatiques. (Ouranos, 2010)

Quels sont les outils disponibles pour permette de mieux prparer les villes au CC et aux ICU? Afin de

planifier ladaptation au CC, les municipalits peuvent produire un plan dadaptation permettant de

dfinir les diffrentes mesures dadaptation. lintrieur du plan dadaptation, il est possible dtablir

certaines mesures mettre en place. Dans ce chapitre, il sera question de la planification ladaptation

au CC et plus spcifiquement au phnomne dICU. Il sera aussi question des diffrents types

damnagement permettant dattnuer les effets des ICU, leurs potentiels de rendement ainsi que les

incitatifs leur mise en place.

2.1 Plan dadaptation

La contribution du deuxime Groupe de travail au 5e rapport sur lvolution du climat du GIEC sest

oriente sur lvaluation de la gestion des incidences des CC sur les systmes naturels et humains. Le

rapport traite de la rsilience au CC, entre autres, en y examinant les moyens de rduire et de grer les

incidences et les risques lis au changement climatique laide de mesures dadaptation et

dattnuation. (GIEC, 2014) Les risques associs au CC tel que le stress thermique, les inondations, la

pollution atmosphrique ou encore les pnuries deau sont amplifis pour les populations qui nont pas

accs aux infrastructures ou aux services dadaptation. (GIEC, 2014) tant donn que les risques associs

aux CC affecteront majoritairement les zones urbaines la mise en uvre de mesures dadaptation

permet de favoriser la rsilience des villes et de la population aux CC. (GIEC, 2014) Un processus

dadaptation doit permettre lidentification des impacts anticips, leurs risques potentiels, et trouver les

options dadaptation. (Ouranos, s.d.) Les interventions ncessaires sur un territoire afin de limiter les

effets des CC, dont les ICU, doivent tre planifies, maximisant ainsi la capacit des systmes humains

sadapter (GIEC, 2014).

Le cadre de ladaptation peut prendre plusieurs formes et plusieurs outils ont t dvelopps travers le

monde. (Ouranos, s.d.) Ces cadres comportent des tapes diffrentes, mais convergent vers les mmes

objectifs, cest--dire lidentification des problmatiques, les mesures dadaptation et le suivi

dimplantation et de rsultats de celles-ci. The United Kingdom Climate Impact Programme a dvelopp

24

plusieurs outils ladaptation aux CC. (Ouranos, s.d.) La figure 2.1 illustre les huit principales tapes

vises dans un processus dadaptation tel que conu par le programme. (Ouranos, s.d.)

Figure 2.1 Principales tapes dans un cadre dadaptation au CC adapt de langlais (tir de : Ouranos, s.d.) La plupart des pays ont maintenant amorc ou implanter des cadres, plans ou des politiques

dadaptation aux CC. (GIEC 2014) En Europe, plusieurs politiques dadaptation, en lien, par exemple, avec

la gestion ctire ou lamnagement du territoire, sont implantes plusieurs niveaux dans les

administrations publiques. (GIEC 2014) En Amrique du Nord, il est prconis, par les autorits

publiques, que la dmarche de planification des mesures dadaptation soit implante lchelle

municipale. (GIEC, 2014) Le Canada ne droge pas de cette tendance puisque, la responsabilit du plan

dadaptation est assume majoritairement par les municipalits. Toutefois, environ 65 % des

administrations locales de moins de 5 000 habitants nont pas de stratgie dadaptation en place et

nenvisagent pas den laborer une pour le moment. (PACC, 2014) De plus, des 65 %, 56 % dentre

elles indiquent que la question de ladaptation ne fait actuellement pas partie des discussions. (PACC,

2014) La Colombie-Britannique, suivie de lOntario et du Qubec, sont les provinces o le plus grand

nombre de collectivits ont adopt un plan ou une stratgie visant ladaptation aux changements

climatiques. (PACC, 2014)

Afin de diminuer les risques et de sadapter des CC, le GIEC affirme quil faut une stratgie quilibre

entre la rduction des GES et ladaptation aux changements climatiques . (Ouranos, 2010) Le plan

25

dadaptation est un outil permettant de planifier, dorienter et de prioriser les outils dadaptation aux CC

sur un territoire. Le plan sert identifier les principaux risques, les cartographier, les hirarchiser et

prvoir des mesures ncessaires afin de pallier aux risques pouvant affecter la population, les activits et

le territoire des municipalits. (Ouranos, 2010) Il permet aussi de localiser les endroits susceptibles de

subir les effets des changements climatiques et de cartographier la vulnrabilit du territoire.

Limplantation de stratgies ou de mesures dadaptation permet de rduire la vulnrabilit des

populations et dinfluencer la prise de dcision quant lapplication des mesures dattnuation des CC.

Les plans qubcois doivent tre conus en fonction de certains principes de base et dune certaine

structure communique dans le programme Climat municipalits. Le plan dadaptation doit

contenir entre autres, une synthse, une introduction, le contexte (physique, administratif) une

valuation des impacts actuels et potentiels, lanalyse des vulnrabilits, lapprciation des risques,

gestion des risques et mesures dadaptation, chancier, les moyens pour la mise en uvre, les

mcanismes de suivi et de mise jour. (MDDELCC, 2014)

Afin dorienter la production des plans dadaptation, le consortium Ouranos a conu des guides et des

mthodologies pour leur laboration en 5 tapes. La premire tape est dvaluer les impacts du climat

actuel. Sommairement, cette tape permet danalyser les facteurs climatiques qui influencent et

affectent ce jour la municipalit. Il peut tre intressant de dgager des expriences du pass qui ont

dpass la capacit de la population ou de ladministration municipale de les grer adquatement les

impacts des CC. (Ouranos, 2010) Ensuite, le consortium Ouranos, indique que la deuxime tape en vue

de la mise en uvre dun plan dadaptation est de dfinir les impacts potentiels des changements

climatiques et analyser les vulnrabilits (Ouranos, 2010). Cette tape vise la comprhension des

vulnrabilits existantes sur le territoire tant sociales, quconomiques, quenvironnementales. Ainsi les

orientations et stratgies affecter au territoire seront en lien avec les secteurs vulnrables. La troisime

tape consiste en la ralisation dune apprciation des risques . (Ouranos, 2010) Cette tape

comprend une identification des risques climatiques affectant le territoire, une classification et une

priorisation de ceux-ci. La quatrime tape est de trouver et prioriser des options pour grer les

risques reconnus . Elle permet dtablir et de hirarchiser les objectifs dadaptation. Ensuite, la 5e tape

est de Produire et mettre en uvre le plan dadaptation. (Ouranos, 2010)

26

Cette dmarche, jumele au contenu type du MDDELCC permet de produire un plan dadaptation inscrit

dans un contexte et sur un territoire donn. Toutefois, un des aspects importants de llaboration dun

plan dadaptation est dtablir des mcanismes de suivi afin de valider la performance du plan et

dajuster le tir lorsque ncessaire. (Ouranos, 2010)

Plusieurs villes canadiennes ont produit des plans ou stratgies dadaptation. Cest le cas de Toronto et

Vancouver. (City of Toronto, 2014) Au Qubec, entre autres, les villes de Trois-Rivires, de Qubec et de

Sherbrooke ont dj produit leur plan dadaptation. Celui de Montral est en production et devrait tre

rendus publics lt 2015 (Charbonneau, 2014)

2.2 Amnagement rducteur dICU et potentiel de rendement

Pour faire face aux ICU, les solutions dadaptation, intgrer dans un plan dadaptation, peuvent

prendre plusieurs formes. Un assemblage des trois types de mesures telles quidentifier prcdemment

soit, les mesures de scurit civile en raction ou en prvention court terme, les amnagements

rducteurs moyen terme, et la diminution de lmission de GES pour une prvention long terme

permettent de se prmunir contre les ICU. Seulement, pour contrer le problme, les mesures visant

lamnagement du territoire permettent damliorer les conditions climatiques urbaines et sont

principalement sous la responsabilit des municipalits. Essentiellement, les principes de base qui sont

lis lamnagement des villes permettant la rduction des ICU sont daugmenter la vgtation et de

rduire les surfaces albdo faible. (Trottier, 2007) Les mesures de verdissement sont directement en

lien avec la notion de biens et services cologiques. Ces mesures permettent la fois daugmenter le

couvert vgtal urbain, dassainir lair, dassurer une gestion efficace des eaux de ruissellement tout en

diminuant les risques associs chez les populations vulnrables.

Les principales mesures damnagement tudies dans cette section sont celles dont il est possible

dobtenir beaucoup dinformation et dont leur productivit dans la lutte aux ICU est vrifiable. Cette

section prcise les mesures damnagement telles que discut dans la section 1.5. Les mesures

prsentes dans ce chapitre sont la plantation darbres, la vgtalisation des toits et des murs des

btiments, la vgtalisation des surfaces minrales, ainsi que lemploi de revtement albdo faible

pour les toitures et les murs des btiments.

27

2.2.1 Plantation darbres

La plantation darbres, adapte la ville, est une mesure peu couteuse, efficace et facile mettre en

place dans un objectif damlioration du climat urbain. (DGPV, 2012) En plus de rduire la temprature

de lair durant la saison estivale, la fort urbaine apporte plusieurs bnfices tels que lamlioration de la

qualit de lair, labsorption deau de ruissellement, lamlioration du paysage urbain ou encore

laugmentation la valeur des proprits. (DGPV, 2012) Parmi les effets, larbre permet dempcher les

rayons solaires datteindre les surfaces albdo faible et de rflchir les rayons solaires. Larbre mature

de diminuer la temprature et par le fait mme les effets des ICU. Aussi, les feuilles des arbres utilisent

des rayons infrarouges, pour la photosynthse et certains des rayons absorbs peuvent provenir de

lirradiation des surfaces albdo faible. Il faut aussi comptabiliser lvapotranspiration des arbres dans

lquation permettant de rafrachir lair. (Vergriete et Labrecque, 2007) En combinant ces mcanismes,

on peut esprer une diminution de la temprature ambiante de 0,04 0,2 C par pourcentage

daugmentation de la canope, soit en moyenne de 1 C par 10 % daugmentation. (Vergriete et

Labrecque, 2007)

La fort urbaine peut amliorer la qualit de lair par la squestration du CO2, par linterception des

particules en suspension ou par le captage de polluants atmosphriques en particulier lozone ou le

dioxyde de soufre. (Vergriete et Labrecque, 2007) Les tudes sur la squestration du carbone par les

arbres urbains sont nombreuses. Les taux rsultant des tudes varient beaucoup, entre 2,5 et 35/kg par

an. (Vergriete et Labrecque 2007) Indniablement, le taux de squestration du carbone varie en fonction

de plusieurs critres : le type despces, le climat, la taille de larbre, leur taux de croissance, le taux

dexposition au soleil et polluants, leur sant, etc. Le taux pour Montral, selon tude de Dub (2006),

un arbre grand dploiement, tel quun chne, un rable, un orme ou un tilleul, peut en moyenne

squestrer annuellement prs de 11,4 kg/an de tonnes de CO2. (Vegriete et Labrecque, 2007)

De plus, la rduction de ces polluants permet aussi la rduction des pisodes de smog et par le fait

mme aide diminuer lampleur du phnomne dICU. Les gros arbres, en sant, ayant un diamtre

hauteur de poitrine (DHP) plus grand que 77 cm peuvent filtrer prs de 1,4 kg de polluant annuellement.

(Gaumont, 2007) Les polluants atmosphriques, prsents dans lair urbain, se transforment lorsque les

tempratures sont leves. En rduisant les ICU, avec notamment laugmentation de la couverture de la

canope, les polluants subissent moins de transformation et contribuent amliorer la qualit de lair.

(Vegriete et Labrecque, 2007) Lozone troposphrique, soit celui mesur hauteur dHomme, est

28

principalement form par des ractions photochimiques impliquant les oxydes nitreux (NOx), et les

composs organiques volatils (COV). (Gaumont, 2007) Cette raction ncessite des tempratures

chaudes expliquant laugmentation de lozone en t ou lors dpisode de chaleur. (Gaumont, 2007)Les

tudes faisant tat de la diminution de lozone atmosphrique en corrlation avec laccroissement de la

canope sont nombreuses. Selon Luley et Bond (2002), laugmentation de la canope new-yorkaise de

10 % engendrerait une rduction des particules dozone de 3,0 3,8 %. (Vegriete et Labrecque, 2007) Il

est possible de supposer que laugmentation de la couverture canope montralaise de 10% serait

associe une diminution des concentrations en ozone variant de 4,7 % 6,2 % en fonction du taux de

contamination existant dans lair. (Vegriete et Labrecque, 2007)

galement, les particules en suspension dans lair affectent lamplitude des effets des dICU et

reprsentent une menace la sant publique puisquelles occasionnent ou aggravent des problmes

respiratoires chez les populations vulnrables. (Gaumont, 2007) Les particules de moins de 10

micromtres (PM10) sont des particules fines et les particules de moins de 2,5 micromtres (PM2,5) sont

considres comme trs fines. Il sagit principalement des deux types de particules en suspension

mesurables lors dtude de la qualit de lair. (Gaumont, 2007) Les arbres et vgtaux ont la capacit

dintercepter les particules en se collant aux feuilles et aux branches et par la suite, la pluie se charge de

les dposer au sol. (Gaumont, 2007) Lair dune rue sans arbres peut contenir entre 10 000 12 000

particules par litre dair tandis que la rue voisine borde darbres nen compterait que 3 000. (Gaumont,

2007) Selon la Fondation canadienne de larbre, 7 000 particules en suspension par litre dair peuvent

tre captes par un arbre mature en bonne sant. (Gaumont, 2007). On estime quun arbre mature en

milieu urbain peut intercepter prs de 20 kg de poussires par anne. (Gaumont, 2007). Les conifres

auraient un meilleur taux de captation des particules fines dues leurs aiguilles qui maximise les

surfaces de contact de lair. (Vergriete et Labrecque, 2007)

Afin de concevoir la foresterie urbaine et dobtenir des rsultats probants, lessence de larbre doit tre

choisie en fonction de plusieurs critres tels que sa capacit crotre dans des conditions urbaines, la

qualit du sol, le taux densoleillement, le taux dhumidit, lespace disponible pour le dveloppement

racinaire, etc. Dans un contexte de ville rsilience, il est important de varier les espces introduites sur

le domaine urbain afin de limiter les pertes gnres par une maladie ou un insecte sattaquant une

espce. Lexemple de lagrile du frne est pertinent puisqu Montral, le tiers de la foresterie urbaine

est compos de frne qui sera vraisemblablement dcim dici les 10 prochaines annes. (DGPV, 2012)

29

2.2.2 Vgtalisation des surfaces minrales

Les surfaces minrales urbaines, telles que les routes, trottoirs, stationnements occupent une grande

partie des espaces urbains. Montral, cest plus de 80 % du territoire qui est recouvert de bton

bitumineux et dinfrastructures urbaines. (Vergriete et Labrecque, 2007). Parmi ces surfaces minrales,

les stationnements, les rues et les ruelles possdent un fort potentiel de vgtalisation.

La ville de Montral compte environ 500 kilomtres de ruelles. (RNC, 2014b) Les ruelles de service sont

souvent asphaltes et peu invitantes. Ces surfaces dasphalte, souvent peu utilis, contribuent leffet

dICU. Tel quillustr la figure 2.2, ces ruelles peuvent faire lobjet de projet de verdissement allant de

la ruelle verte classique la ruelle champtre. Les bnfices obtenus sont proportionnels aux taux de

vgtalisation et de diminution des surfaces asphaltes.

Figure 2.2 Exemples de ruelles vertes montralaises : de champtre classique (tir de : Soverdi, s.d.b)

Les espaces de stationnement sont souvent des espaces impermabiliss, peu vgtaliss et exposer au

rayon du soleil. Ils sont eux seuls des espaces lots de chaleur. De plus, les stationnements sont des

sources importantes de polluants cause des vhicules qui, mme arrts, produisent encore 16 % des

missions de ces gaz. (Vergriete et Labrecque, 2007) Afin de rduire leur impact ngatif sur la chaleur,

30

il est recommand que la canope recouvre au moins 50 % de la surface asphalte. (Gaumont, 2007)

Cette couverture arbore rduirait la prsence des NOx et des ROG (hydrocarbures sous forme de gaz

organiques ractifs) respectivement de 0,2 et de 2 % (Vergriete et Labrecque, 2007)

Plusieurs outils normatifs sont mis la disposition des gestionnaires pour favoriser et encadrer

limplantation de stationnement vert. La norme LEED exige que les stationnements des nouveaux

btiments soient couverts au moins 60 % de sa superficie. (LEED NC, 2004). galement le bureau de

normalisation du Qubec a mis sur pied un guide (BNQ 3019-190) sur lamnagement des

stationnements en vue dune rduction du phnomne dICU. Ce guide a pour objectif de donner des

lignes directrices et recommandations au concepteur et dcideur dans le but damliorer la performance

technique et de diminuer les effets des ICU. (Bureau de normalisation du Qubec, 2013)

2.2.3 Vgtalisation des btiments : toits et murs

En milieu urbain dense, il nest pas toujours possible de planter des arbres ou de verdir les rues. Les

arbres ncessitent de lespace pour crotre et un systme racinaire tendu pour lui permettre dtre en

sant. Lors de situation conflictuelle avec le cadre bti urbain, il est possible de compter sur la

vgtalisation des surfaces de toits ou de murs. Les plantes installes sur les toits naccumulent pas de

chaleur tandis quune toiture noire en accumule beaucoup. Environ 10 13 % de la surface des villes

sont des toits. (Rettner, 2009) Selon une tude allemande, il est prtendu quen verdissant 5 % de tous

les toits et murs dune ville, le climat urbain serait sain. (Parmentier, 2010)

Pour les toitures, les systmes de verdissement sont multiples et depuis plusieurs annes les bnfices

ont t prouvs. Les toitures vertes peuvent tre conues en systme extensif ou intensif. La diffrence

se situe globalement dans la quantit de terreau. Un systme extensif est compos de substrat mince (5

20 cm) donc, lapport en eau ainsi que le choix des vgtaux sont limits. (Trottier, 2007). Un systme

intensif possde un plus sol pais (20 cm et plus), souvent muni dun systme dirrigation offrant des

conditions de croissance plus faciles et donc une plus grande varit de plantes et mmes darbres.

(Trottier, 2007). Pour le btiment qubcois, lavantage dune toiture verte tant intensif quextensif se

situe majoritairement dans une diminution de la demande en climatisation lt ainsi quune

prolongation de la membrane dtanchit tant donn quelle est protge des UV et intempries par

une couche de vgtation. (Cosgrove et Spino, 2015). En ce qui concerne la lutte aux ICU les deux

systmes de toitures vertes squivalent en termes de bnfices sur la temprature. La diffrence

31

quapporte un systme envers lautre est en lien avec lapport de la plantation et de labsence

dabsorption solaire par les matriaux de toiture. (Vergriete et Labrecque, 2007)

Malgr le fait que la toiture vgtale apporte plusieurs bnfices environnementaux, au Qubec, ces

structures sont marginalises. Ils sont essentiellement prsents sur le toit des difices institutionnels ou

publics. Ce manque de popularit sexplique possiblement par peu de rduction des cots pour le

chauffage et lconomie dnergie est principalement relie aux frais de climatisation lt. (Cosgrove et

Spino, 2015) galement, le poids de linfrastructure de la toiture verte, cumul au poids de la neige fait

en sorte que la majorit des structures ne peuvent supporter cette charge puisquils sont conus pour

supporter uniquement le poids de la neige (Marchal, 2012)

En plus des toits, les murs des constructions exposes au soleil peuvent faire lobjet dune de

vgtalisation soit par des plantes grimpantes ou par des murs vgtaliss. Les murs vgtaliss sont des

structures o les plantes poussent dans un substrat plac la verticale, long dun mur. Il sagit dune

solution de verdissement efficace, mais couteuse et demandant beaucoup dentretien. (Bernier, 2011) La

plantation de plantes grimpantes semble tre une solution de verdissement des parois verticales

avantageuse, et peu couteuse. Cette solution offre sensiblement les mmes avantages

environnementaux quun mur vgtalis. Tout comme les toitures vertes, leffet recherch est avant tout

li la surface couverte plus qu la densit du couvert vgtal. (Vergriete et Labrecque, 2007). Les

plantes grimpantes, implantes sur les faades ensoleilles (sud, sud-ouest) peuvent rduire les

fluctuations de temprature du mur de 50 %, et ce quotidiennement. Un mur ainsi recouvert ne dpasse

pas les 30 C, et ce mme en priode de canicule. Alors que le mme mur non vgtalis peut atteindre

60 C. (Vergriete et Labrecque, 2007). Il est valu quau Qubec, les rductions annuelles de GES que

peuvent offrir un mur vert sont de 123,2 kg/kWh au Qubec et que le potentiel de rafrachissement du

mur vert serait de 33 %. (SCHL, 2007) La figure 2.3 illustre les deux types de vgtalisation des murs

soient le mur vgtal et le mur couvert de plantes grimpantes.

http://journalmetro.com/author/mathiasmarchal/

32

Figure 2.3 Exemple dun vgtal et dun mur de plantes grimpantes (tir de : co habitation, 2013)

Autrement, selon ltude de Sakai, les toits plats accumuleraient 3 fois plus de chaleur que les toits en

pente (Sakai et autres 2007). Souvent, en ville, la rglementation urbanistique exige des toits plats.

2.2.4 Revtement de surface albdo lev

Les surfaces albdo lev refltent les radiations au lieu de les absorber. Plusieurs tudes ont

dmontr lefficacit des revtements albdo lev dans la diminution des tempratures diurnes pour

les secteurs urbains prsentant les caractristiques dICU. (Oleson et autres 2010) Lefficacit des

toitures blanches contre la lutte aux ICU dpend notamment de la contribution des toitures

revtement typique dans le phnomne ICU. (Oleson et autres 2010) La figure 2.4 illustre une toiture

blanche dans larrondissement de Rosemont Montral. Les toitures blanches et revtements extrieurs

ples peuvent toutefois prsenter des dsavantages pour les villes nordiques en hiver. Les bnfices

obtenus lt doivent souvent faire lobjet de compensation lhiver; la facture de climatisation lt est

rduite, mais celle du chauffage lhiver est augmente. (Oleson et autres, 2010). Toutefois, par des

simulations informatiques, il a t dmontr que limplantation de toiture blanche dans la ville

permettrait dobtenir une rduction de 33 % du phnomne dICU. (Oleson et autres, 2010) Cette tude

a t mene par des modles climatiques sur une grande chelle et les rsultats sont simuls par un

changement dalbdo sur la ville entire. Taha et collgues ont dmontr que laugmentation de lalbdo

de surface sur une grande chelle dans 10 villes des tats-Unis peut rduire la temprature ressentie

lchelle de la canope de 0,5 1,5. Synnefa et collgues ont fait la dmonstration que laugmentation

de lalbdo des toits sur une grande chelle a permis de diminuer, en moyenne, leffet dICU de 12

degrs Celsius Athnes en Grce. (Oleson et autres, 2010)

http://search.proquest.com.ezproxy.usherbrooke.ca/pqrl/indexinglinkhandler/sng/au/Oleson,+K.+W./$N?accountid=13835http://search.proquest.com.ezproxy.usherbrooke.ca/pqrl/indexinglinkhandler/sng/au/Oleson,+K.+W./$N?accountid=13835http://search.proquest.com.ezproxy.usherbrooke.ca/pqrl/indexinglinkhandler/sng/au/Oleson,+K.+W./$N?accountid=13835http://search.proquest.com.ezproxy.usherbrooke.ca/pqrl/indexinglinkhandler/sng/au/Oleson,+K.+W./$N?accountid=13835http://search.proquest.com.ezproxy.usherbrooke.ca/pqrl/indexinglinkhandler/sng/au/Oleson,+K.+W./$N?accountid=13835

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Figure 2.4 Photo dune toiture blanche dans Rosemont (tir de : RNC, 2014b)

2.3 Incitatif lamnagement

Selon le GIEC, les concepts et outils de planification dadaptation aux CC sont reconnus. Toutefois, leur

mise en uvre et leur application sont rduites. (GIEC, 2014) La mise en uvre des mesures

dattnuation, inscrite dans un cadre de planification, est un aspect dterminant dans ladaptation au CC

et aux ICU. Mme si lamnagement du territoire est de comptence municipale, les CC affectent

plusieurs systmes ou services publics, tels que la sant, les travaux publics, ou encore

lapprovisionnement et le traitement des eaux. Ainsi, ladaptation concerne plusieurs niveaux

dcisionnels et, pour favoriser la mise en uvre de projet visant la rduction des ICU, des incitatifs

rglementaires ou financiers doivent gnralement tre proposs aux municipalits.

Les amnagements visant la rduction des ICU sont souvent plus couteux que les amnagements urbains

traditionnels. De multiples programmes existent dans le monde de mme quau Canada afin dinciter ou

dobliger des amnagements rducteurs dICU.

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2.3.1 Gouvernement, villes et municipalits

Pour inciter les municipalits canadiennes se doter dun plan ou dune stratgie dadaptation, les

paliers suprieurs de gouvernement soutiennent financirement les initiatives et favorisent la mise en

uvre de plan dadaptation. Le ministre des Ressources naturelles a mis en place le programme