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RÉSUMÉ
Cet article traite du suivi du phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU) à Rennes par un réseau de capteurs connectés en LoRaWan. Les ICU étant des phénomènes discontinus dans le temps et dans l’espace, ils doivent être étudiés grâce à des mesures permanentes et à forte fréquence. Avec les options proposées par l’IoT (Internet of Things) et la baisse du coût des capteurs, une solution technique intégrant une centaine de points de mesure a pu être déployée à l’échelle du territoire métropolitain : le Rennes Urban Network. La Métropole, désireuse de suivre et mettre en place son plan climat, pourrait ainsi s’appuyer sur la modélisation du climat aux échelles fines.
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Vincent DUBREUIL : Professeur Université Rennes 2, LETG, UMR 6554 CNRS, France
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Charlotte BRABANT : Université Rennes 2, LETG, UMR 6554 CNRS, France
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Gabriel DELAUNAY : Université Rennes 2, LETG, UMR 6554 CNRS, France
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Jean NABUCET : Université Rennes 2, LETG, UMR 6554 CNRS, France
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Hervé QUENOL : Université Rennes 2, LETG, UMR 6554 CNRS, France
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Frédéric CLAIN : Wi6Labs, Rennes, France
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François LEPRINCE : Société Alkante, Noyal-sur-Vilaine - Professeur associé, université Rennes 2, France
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Jérôme DREANO : Société Météo Concept, Cesson-Sévigné, France
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Laurent GEORGET : Société Météo Concept, Cesson-Sévigné, France
INTRODUCTION
Le suivi des conditions climatiques est devenu un enjeu contemporain majeur à différentes échelles. À l’échelle globale, le changement climatique fait l’objet de nombreuses études synthétisées régulièrement par le GIEC . Aux échelles régionales, les impacts liés à certains processus comme la déforestation, ou les risques comme les inondations ou les sécheresses, font aussi l’objet de nombreuses préoccupations. À l’échelle locale, en ville, le changement climatique global est amplifié par le réchauffement produit localement par le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU).
La ville intelligente (smart city) doit aussi faire face à différents enjeux : optimisation de la consommation des ressources (eau, énergie), accès à l’information pour ses usagers (transport, parking...), bien-être au quotidien (environnement, aménagement du territoire, sécurité) et anticipation des changements (climatiques, mode de vie et de travail...). L’observation du climat urbain est devenue ainsi essentielle et a connu un essor considérable au cours des dernières décennies. La croissance rapide des villes en matière de population a entraîné une augmentation des activités urbaines et la création d’îlots de chaleur (ICU) .
Bien que la surchauffe urbaine est connue depuis longtemps, les études sur les îlots de chaleur urbains se sont développées au cours des dernières décennies : en France, la canicule de 2003, les alertes à la pollution ainsi que les nécessités de mettre en œuvre des PCAET (plan climat-air-énergie territorial) ont conduit de nombreuses métropoles à mettre en place des suivis en partenariat avec des équipes de recherche. En effet, le suivi du climat aux échelles fines nécessite des protocoles spécifiques que beaucoup de collectivités ne maîtrisent pas, il est donc logique que les premières expérimentations aient été menées dans des villes universitaires où des équipes spécialisées sur ces questions étaient présentes (Toulouse, Dijon, Paris et Rennes, entre autres).
À Rennes, le suivi a débuté dès 2003 avec un premier réseau de stations automatiques : le Rennes Urban Network (RUN). À partir de 2019, l’avènement des solutions connectées et la baisse du coût des capteurs ont entraîné une refonte du système d’observation s’appuyant désormais sur les technologies internet et LoraWan. C’est la mise en place de ce système unique en France que propose de décrire cet article, son histoire, ses principes et ses implications concrètes en matière de suivi en temps réel de l’ICU.
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Glossaire
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4. Conclusion
L’intensité de l’ICU varie en fonction de l’heure et des saisons mais aussi en fonction des conditions météorologiques : il nécessite donc un suivi instrumental permanent. Le suivi en temps réel grâce aux stations et capteurs connectés récemment installés à Rennes (Rennes Urban Network) permet d’obtenir des interpolations spatiales précises tenant compte de l’occupation du sol et notamment de la densité du bâti et de la végétation dont on sait qu’elles influencent fortement la configuration spatiale de l’ICU. Ainsi, localement, les parcs et jardins permettent le développement d’îlots de fraîcheur de « proximité » réduisant l’ICU de quelques dixièmes de degré en moyenne. La question de la manière dont la fréquence des ICU pourrait en retour affecter la phénologie des plantes, encore peu abordée dans la littérature, mériterait des études complémentaires.
Le suivi des conditions en temps réel offre aussi un moyen de suivre des évènements climatologiques pouvant avoir un impact fort sur le milieu et les activités humaines : ainsi, la canicule de 2003 ou l’absence de gel pendant l’hiver 2019 à 2020 sont autant de phénomènes dont le suivi dans le temps et leur spatialisation peuvent s’avérer cruciales dans l’avenir si leur fréquence était amenée à augmenter. Leur amplification résulterait alors autant des mécanismes globaux liés au changement climatique planétaire qu’aux effets locaux d’extension et de densification de l’urbanisation.
La cartographie fine de l’ICU est donc cruciale pour identifier les secteurs à enjeu fort et aider les acteurs du territoire dans la planification urbaine. Longtemps ville pilote pour la mise en œuvre des plans climats, Rennes est aujourd’hui confrontée à des défis de croissance qui rendent toujours plus difficiles de concilier développement économique, bien-être des populations et défis environnementaux comme le changement climatique. En outre, le modèle de croissance en « archipel » retenu par la métropole pose aussi la question du développement de nouveaux ICU dans les communes périphériques en plein essor et où les modifications climatiques locales sont encore peu connues.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GIEC - 6th Assessment Report (2021) - https://www.ipcc.ch/assessment-report/ar6/
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(2) - ONU - World urbanization prospects : the 2014 revision. - United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division, ST/ESA/SER.A/366 (2015).
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(3) - OKE (T.) - Boundary Layer Climates. - 2nd ed. (1987).
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(4) - DUBREUIL (V.), QUENOL (H.), FOISSARD (X.), PLANCHON (O.) - Climatologie urbaine et îlot de chaleur urbain à Rennes. - In CLERGEAU (P.) (dir.) « Ville et biodiversité : les enseignements d’une recherche pluridisciplinaire », Presses Universitaires de Rennes, p. 105-122 (2010).
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(5) - BESANCENOT (J.-P.) - Climat et santé. À propos de la vague de chaleur de l’été 2003 en France. - In : LAMARRE (D.), Les risques climatiques, Paris, Belin, p. 115-126 et 215 (2005).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Association internationale de climatologie http://climatologie.be/aic/association.html
PCAET de Rennes Métropole https://metropole.rennes.fr/le-plan-climat-de-rennes-metropole
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