Les Fondements Scientifiques de l’Agroclimatologie

Microclimatologie : comprendre les climats à l’échelle du vivant, du jardin et du territoire

De l’îlot de chaleur urbain à la fraîcheur d’une forêt, de la mare au couloir de vent : comment le relief, l’eau, les végétaux, les sols et les constructions fabriquent des microclimats.

Le climat n’est jamais uniforme

Lorsqu’une station météorologique annonce 32 °C, cette valeur donne une information utile sur l’état général de l’atmosphère. Pourtant, elle ne décrit pas nécessairement ce que ressent une plante, un animal, un agriculteur ou un habitant quelques centaines de mètres plus loin.

À l’échelle d’un paysage, la température peut varier fortement selon :

l’exposition au soleil ;
l’orientation d’une pente ;
la nature du sol ;
la présence d’eau ;
la végétation ;
la hauteur des arbres ;
la circulation de l’air ;
l’humidité ;
l’albédo ;
les matériaux ;
la proximité d’un bâtiment ;
la topographie ;
l’heure de la journée ;
la saison.

Deux parcelles voisines peuvent donc connaître des conditions thermiques, hydriques et aérologiques sensiblement différentes.

C’est l’un des fondements de l’agroclimatologie appliquée.

Le climat régional constitue le cadre général. Le microclimat constitue l’environnement réellement vécu par les organismes.

Cette distinction est fondamentale pour la Vision Omakëya™.

Un jardin résilient ne doit pas seulement être conçu en fonction du climat régional annoncé par les modèles météorologiques. Il doit être conçu en fonction du climat qui existe réellement à quelques mètres du sol, entre les arbres, sous les feuillages, près d’une mare, sur une pente, derrière une haie ou contre un bâtiment.

I. QU’EST-CE QUE LA MICROCLIMATOLOGIE ?

La microclimatologie étudie les conditions atmosphériques à des échelles spatiales relativement fines, depuis quelques centimètres ou mètres jusqu’à plusieurs centaines de mètres selon les phénomènes étudiés.

Elle s’intéresse notamment aux interactions entre :

atmosphère

↕

surface du sol

↕

végétation

↕

eau

↕

relief

↕

constructions

↕

organismes vivants

Ces interactions déterminent une grande partie des conditions auxquelles sont réellement soumis les végétaux.

1. Le climat régional n’est qu’une première approximation

Une classification climatique peut indiquer qu’une région possède un climat :

océanique ;
continental ;
méditerranéen ;
montagnard ;
semi-aride.

Mais cette classification devient insuffisante dès que l’on souhaite concevoir précisément un espace végétalisé.

À l’intérieur d’une même commune, on peut trouver :

un versant chaud et sec ;
un fond de vallée humide ;
une zone exposée au vent ;
une cuvette froide ;
un sous-bois frais ;
un espace urbain fortement minéralisé ;
une zone humide ;
une terrasse exposée au sud.

Le jardinier, l’agronome ou l’ingénieur ne travaille donc pas uniquement avec le climat régional.

Il travaille avec une mosaïque de microclimats.

II. LES PRINCIPAUX FACTEURS DU MICROCLIMAT

Un microclimat résulte de l’interaction de nombreux paramètres.

On peut représenter le système ainsi :

                     SOLEIL
                       ↓
                  RAYONNEMENT
                       ↓
             ┌──────────────────┐
             │ SURFACE DU SOL   │
             └──────────────────┘
               ↓      ↓      ↓
             CHALEUR  EAU    AIR
               ↓      ↓      ↓
          TEMPÉRATURE HUMIDITÉ VENT
               └──────┬──────┘
                      ↓
                  VÉGÉTATION
                      ↓
              ÉVAPOTRANSPIRATION
                      ↓
                MICROCLIMAT

À cette structure s’ajoutent :

relief ;
orientation ;
altitude ;
matériaux ;
bâtiments ;
végétation ;
plans d’eau ;
sols ;
activités humaines.

III. LE RAYONNEMENT : PREMIER FABRICANT DU MICROCLIMAT

Le rayonnement solaire constitue la principale source d’énergie du système climatique terrestre.

Lorsqu’un rayonnement solaire atteint une surface, une partie est :

réfléchie ;
absorbée ;
transformée en chaleur.

La proportion réfléchie dépend notamment de l’albédo.

1. L’albédo

L’albédo correspond approximativement à la fraction du rayonnement solaire réfléchi par une surface.

Une surface claire réfléchit généralement davantage qu’une surface sombre.

Ainsi :

neige → albédo élevé ;
sol clair → relativement élevé ;
végétation → intermédiaire ;
sol sombre humide → plus faible ;
asphalte → faible.

Une surface sombre absorbe davantage de rayonnement et peut donc atteindre des températures élevées.

C’est l’une des raisons pour lesquelles une surface minérale fortement exposée peut devenir extrêmement chaude pendant une journée estivale.

IV. L’ÎLOT DE CHALEUR URBAIN

L’un des exemples les plus spectaculaires de modification du microclimat est l’îlot de chaleur urbain.

Les villes concentrent :

béton ;
bitume ;
pierre ;
verre ;
toitures ;
véhicules ;
équipements techniques ;
bâtiments.

Ces matériaux peuvent stocker de grandes quantités d’énergie thermique.

La ville fonctionne alors comme une gigantesque masse thermique.

1. Pourquoi la ville reste-t-elle chaude la nuit ?

Pendant la journée, les surfaces absorbent le rayonnement solaire.

Une partie de cette énergie est stockée dans :

les murs ;
les routes ;
les trottoirs ;
les toitures ;
le sol artificialisé.

Après le coucher du soleil, ces matériaux restituent progressivement cette énergie.

La température nocturne peut donc rester supérieure à celle d’une zone rurale voisine.

Le phénomène est particulièrement important lors des périodes de canicule.

2. La végétation modifie le bilan énergétique

Un arbre agit simultanément sur plusieurs flux.

Il :

intercepte le rayonnement ;
produit de l’ombre ;
transpire ;
modifie la circulation de l’air ;
stocke du carbone ;
modifie l’humidité ;
influence le sol ;
fournit un habitat.

Il ne s’agit donc pas simplement d’un élément décoratif.

L’arbre est un composant climatique.

V. L’EFFET FORÊT

Une forêt possède un microclimat très différent d’un espace ouvert.

La canopée intercepte une partie importante du rayonnement solaire.

Sous la canopée :

les amplitudes thermiques peuvent être atténuées ;
le rayonnement direct est réduit ;
l’humidité peut être plus élevée ;
le vent peut être fortement modifié ;
le sol reçoit moins d’énergie directe ;
la température du sol peut être moins extrême.

Mais il faut éviter une simplification :

Une forêt n’est pas automatiquement plus fraîche dans toutes les situations et à toutes les heures.

Son fonctionnement dépend :

de la densité de la canopée ;
de la disponibilité en eau ;
des essences ;
du sol ;
du vent ;
de l’humidité atmosphérique ;
de la topographie.

Une forêt sèche sous forte contrainte hydrique ne fonctionne pas comme une forêt humide bénéficiant d’un sol profond.

VI. LES HAIES : DES MURS AÉRODYNAMIQUES VIVANTS

Une haie constitue une véritable structure aérodynamique.

Elle modifie :

vitesse du vent ;
turbulence ;
humidité ;
température ;
évapotranspiration ;
transport des particules ;
circulation des organismes.

1. Une haie totalement imperméable n’est pas toujours idéale

Une structure très dense peut provoquer une zone de forte turbulence à proximité.

Une haie semi-perméable permet souvent de réduire progressivement la vitesse du vent plutôt que de produire une rupture brutale.

Le principe peut être représenté ainsi :

VENT
→ → → → → → → → →

       HAIE
     ███████
    █████████

→ → → → ↘
→ → → ↘
→ → ↘

ZONE PROTÉGÉE
────────────────────

La conception optimale dépend évidemment :

de la hauteur ;
de la porosité ;
de la largeur ;
de la longueur ;
de l’orientation ;
du vent dominant.

VII. LES MARES : DES RÉGULATEURS MICROCLIMATIQUES

Une mare possède une capacité thermique et hydrologique importante.

L’eau peut :

absorber de l’énergie ;
stocker de la chaleur ;
restituer de l’énergie ;
s’évaporer ;
augmenter localement les échanges d’humidité.

La présence d’eau peut donc modifier les conditions thermiques autour du plan d’eau.

Mais là encore, il faut éviter les affirmations simplistes.

Une petite mare ne « climatise » pas automatiquement tout un jardin.

Son influence dépend :

de sa surface ;
de sa profondeur ;
de son exposition ;
du vent ;
de l’humidité atmosphérique ;
de la végétation ;
de la topographie.

VIII. LE RELIEF : LE CLIMAT FABRIQUÉ PAR LA TOPOGRAPHIE

Le relief constitue l’un des facteurs les plus puissants du microclimat.

Une pente modifie :

l’angle d’incidence solaire ;
le drainage ;
la circulation de l’air ;
l’accumulation d’eau ;
l’érosion ;
la température.

Deux versants opposés peuvent présenter des conditions radicalement différentes.

IX. L’ORIENTATION

Dans l’hémisphère Nord, l’exposition sud reçoit généralement davantage de rayonnement solaire direct que l’exposition nord.

Cela peut entraîner :

des températures plus élevées ;
un dessèchement plus rapide ;
une saison de croissance différente ;
des besoins hydriques différents.

Mais l’exposition ne doit jamais être étudiée seule.

Il faut la croiser avec :

pente ;
altitude ;
vent ;
végétation ;
nature du sol ;
disponibilité en eau.

X. LES ZONES FROIDES

Certaines zones d’un terrain accumulent naturellement l’air froid.

On parle notamment de cuvettes froides ou de phénomènes d’inversion thermique.

Pendant une nuit calme et dégagée :

le sol perd du rayonnement infrarouge ;
sa température diminue ;
l’air proche du sol se refroidit ;
cet air devient plus dense ;
il peut s’écouler vers les points bas ;
il s’accumule dans les dépressions.

On obtient alors une structure de type :

          PENTE
            \
             \
              \      air froid ↓
               \           ↓
                \       ↓↓↓↓↓
                 \____████████____
                      CUVETTE

Ce phénomène peut être particulièrement important pour :

arboriculture ;
viticulture ;
maraîchage ;
plantes sensibles au gel.

XI. LES INVERSIONS THERMIQUES

Dans des conditions particulières, la température augmente avec l’altitude sur une certaine épaisseur au lieu de diminuer.

C’est l’inversion thermique.

Elle peut apparaître notamment lors de nuits :

claires ;
calmes ;
peu ventées.

L’air froid reste près du sol tandis qu’une couche d’air plus chaud se situe au-dessus.

Conséquence pour l’agriculture

Une différence d’altitude de quelques dizaines de mètres peut parfois produire une différence significative de température minimale.

Cela peut déterminer :

le risque de gel ;
la date de floraison ;
la survie de certaines espèces ;
la productivité.

Ainsi, l’étude du relief devient un outil agroclimatique.

XII. LES COULOIRS DE VENT

Le vent ne circule pas uniformément sur un territoire.

Il peut être :

accéléré ;
ralenti ;
dévié ;
canalisé ;
turbulent.

Les vallées peuvent guider les flux d’air.

Les haies peuvent les ralentir.

Les bâtiments peuvent les dévier.

Les rues peuvent les canaliser.

La végétation peut augmenter la rugosité de surface.

XIII. L’EFFET VENTURI

Lorsqu’un écoulement est contraint de passer dans une section plus étroite, sa vitesse peut augmenter.

Dans un environnement urbain ou paysager, des configurations géométriques particulières peuvent donc créer des accélérations locales du vent.

Exemple :

      bâtiment
██████████████
             \
              \
               → → → VENT
              /
             /
██████████████
      bâtiment

Entre certaines constructions, le vent peut devenir inconfortable.

XIV. L’EFFET CANYON URBAIN

Une rue bordée de bâtiments constitue une sorte de canyon urbain.

Sa géométrie influence :

rayonnement ;
ventilation ;
ombre ;
température ;
pollution ;
évacuation de la chaleur.

Le rapport entre :

hauteur des bâtiments ;
largeur de la rue ;
orientation ;
matériaux ;

joue un rôle important.

XV. LES BRises THERMIQUES

Les différences de température peuvent générer des circulations d’air.

C’est notamment le cas entre :

terre et mer ;
pente et vallée ;
zone végétalisée et zone minérale ;
surface humide et surface sèche.

1. Brise de mer

La terre se réchauffe généralement plus rapidement que l’eau pendant la journée.

L’air au-dessus des terres se réchauffe et s’élève.

De l’air plus frais provenant de la mer peut alors se déplacer vers les terres.

Schématiquement :

             TERRE
              ↑
          air chaud
              ↑
MER ───────────────→
       brise marine

La nuit, le mécanisme peut s’inverser.

XVI. LES BRises DE PENTE ET DE VALLÉE

Les pentes présentent également des circulations thermiquement induites.

Le jour :

les pentes exposées au soleil se réchauffent ;
l’air adjacent se réchauffe ;
des mouvements ascendants peuvent apparaître.

La nuit :

les surfaces se refroidissent ;
l’air froid peut descendre ;
les fonds de vallée peuvent accumuler de l’air froid.

Ces mécanismes ont une importance considérable dans la conception agroclimatique.

XVII. LE BROUILLARD ET LA CONDENSATION

Le brouillard apparaît lorsque l’air proche du sol atteint des conditions de saturation permettant la condensation de la vapeur d’eau en fines gouttelettes.

Il peut être favorisé par :

refroidissement nocturne ;
humidité élevée ;
présence d’eau ;
faible vent ;
topographie.

Le brouillard peut modifier temporairement :

rayonnement ;
humidité ;
température ;
dépôts d’eau sur la végétation.

XVIII. LA ROSÉE

La rosée constitue un phénomène microclimatique particulièrement intéressant.

Lorsqu’une surface se refroidit suffisamment pendant la nuit, elle peut atteindre son point de rosée.

La vapeur d’eau se condense alors sur cette surface.

Cela peut se produire sur :

feuilles ;
herbes ;
toitures ;
voitures ;
sols.

La rosée constitue une petite contribution hydrique mais peut devenir écologiquement intéressante dans certains environnements.

XIX. L’ÉVAPOTRANSPIRATION : LE CLIMAT PRODUIT PAR LES PLANTES

La végétation ne fait pas qu’utiliser l’eau.

Elle participe activement au bilan énergétique du paysage.

L’évapotranspiration combine :

évaporation

transpiration végétale

L’énergie nécessaire à la vaporisation de l’eau est prélevée dans le système.

C’est l’un des mécanismes fondamentaux permettant aux plantes et aux surfaces végétalisées de contribuer au refroidissement.

1. Une plante comme échangeur thermohydrique

On peut schématiser :

SOLEIL
  ↓
FEUILLE
  ↓
ÉNERGIE ABSORBÉE
  ↓
EAU DISPONIBLE
  ↓
TRANSPIRATION
  ↓
VAPEUR D'EAU
  ↓
FLUX DE CHALEUR LATENTE

Mais ce mécanisme possède une limite fondamentale :

Sans eau disponible, la capacité de refroidissement évapotranspiratif diminue.

C’est pourquoi la résilience hydrologique du sol est indissociable de la résilience climatique du jardin.

XX. LE MICROCLIMAT D’UN ARBRE

Un arbre crée autour de lui une véritable zone d’interactions physiques.

Il agit sur :

Rayonnement

La canopée filtre le rayonnement solaire.

Température

L’ombrage et l’évapotranspiration modifient le bilan énergétique.

Vent

Le feuillage augmente la rugosité et modifie les flux d’air.

Humidité

La transpiration restitue de la vapeur d’eau.

Sol

Les racines et la litière modifient les propriétés hydriques et thermiques.

Biodiversité

L’arbre crée une multitude d’habitats.

On peut donc considérer l’arbre comme une infrastructure biologique multifonctionnelle.

XXI. LE MICROCLIMAT DU SOL

Le microclimat ne s’arrête pas à la hauteur des feuilles.

Le sol possède lui-même un microclimat.

Ses propriétés dépendent notamment :

de la texture ;
de la structure ;
de l’humidité ;
de la matière organique ;
de la couverture végétale ;
du paillage ;
de l’exposition.

Un sol nu peut connaître de fortes variations thermiques.

Un sol couvert est généralement mieux protégé contre les échanges radiatifs directs.

XXII. LE PAILLAGE COMME OUTIL MICROCLIMATIQUE

Un paillage organique peut :

réduire le rayonnement direct sur le sol ;
limiter l’évaporation ;
amortir les variations thermiques ;
protéger la structure ;
favoriser l’activité biologique.

Il agit donc comme une couche régulatrice.

On peut comparer le système à une enveloppe thermique :

        ATMOSPHÈRE
             ↓
       rayonnement
             ↓
     ┌───────────────┐
     │    PAILLAGE    │
     ├───────────────┤
     │      SOL       │
     ├───────────────┤
     │   RACINES      │
     └───────────────┘

Le sol devient moins directement soumis aux extrêmes.

XXIII. MICROCLIMAT ET BIODIVERSITÉ

Chaque modification microclimatique crée potentiellement de nouvelles niches écologiques.

Une haie peut fournir :

abri ;
nourriture ;
humidité ;
refuge thermique.

Une mare apporte :

eau ;
végétation aquatique ;
habitat pour invertébrés ;
zones de reproduction.

Un bosquet fournit :

ombre ;
litière ;
humidité ;
supports biologiques.

Une rocaille exposée au soleil offre au contraire un environnement chaud et sec.

La biodiversité d’un paysage dépend donc en partie de sa diversité microclimatique.

XXIV. CRÉER UNE MOSAÏQUE DE MICROCLIMATS

L’objectif Omakëya™ n’est pas nécessairement de rendre tout le jardin uniformément frais.

Il peut être beaucoup plus intéressant de créer une mosaïque de conditions.

Par exemple :

┌───────────────┬───────────────┐
│ BOSQUET       │ PRAIRIE       │
│ frais         │ chaude        │
│ humide        │ sèche         │
├───────────────┼───────────────┤
│ MARE          │ POTAGER       │
│ humide        │ intermédiaire │
├───────────────┼───────────────┤
│ HAIE          │ ROCAILLE      │
│ abritée       │ chaude        │
└───────────────┴───────────────┘

Cette diversité augmente potentiellement :

la résilience ;
la biodiversité ;
la diversité végétale ;
les possibilités d’adaptation.

XXV. CONCEVOIR UN MICROCLIMAT : LA MÉTHODE OMAKËYA™

La conception peut être organisée en huit étapes.

1. Cartographier

altitude ;
pente ;
orientation ;
bâtiments ;
végétation ;
eau.

2. Mesurer

température ;
humidité ;
vent ;
rayonnement ;
humidité du sol.

3. Identifier

zones froides ;
zones chaudes ;
zones sèches ;
zones humides ;
zones ventées ;
zones protégées.

4. Comprendre

Identifier les mécanismes physiques responsables.

5. Agir

Utiliser :

arbres ;
haies ;
mares ;
buttes ;
talus ;
murs ;
pergolas ;
bosquets.

6. Relier

Créer des continuités entre :

eau ;
végétation ;
sol ;
air ;
biodiversité.

7. Instrumenter

Installer des capteurs aux endroits stratégiques.

8. Faire évoluer

Comparer les mesures avant/après et ajuster le système.

XXVI. TABLEAU DES PRINCIPAUX LEVIERS MICROCLIMATIQUES

Élément	Effet thermique	Effet hydrique	Effet aérodynamique	Effet écologique
Arbre	ombrage, refroidissement évaporatif	interception, infiltration	ralentissement du vent	très élevé
Haie	ombrage limité	interception	réduction du vent	très élevé
Mare	inertie thermique	stockage	influence locale	très élevé
Bosquet	fraîcheur	humidité, infiltration	abri	très élevé
Prairie	modération thermique	infiltration	faible	élevé
Paillage	réduction des extrêmes	conservation de l’eau	faible	élevé
Mur	stockage/restitution thermique	faible	obstacle ou canalisation	variable
Pergola végétalisée	ombrage	évapotranspiration	faible à moyen	élevé
Rocaille	réchauffement local	drainage rapide	faible	spécialisé
Talus	modification locale	drainage/stockage	déviation des flux	élevé
Eau courante	échange thermique	redistribution	influence locale	élevé
Sol vivant	inertie + activité biologique	stockage	faible	très élevé

XXVII. DU MICROCLIMAT À L’INGÉNIERIE AGROCLIMATIQUE

C’est ici que la microclimatologie devient véritablement stratégique.

Un concepteur peut chercher à produire :

davantage d’ombre

→ arbres et pergolas végétales.

davantage d’humidité utile

→ sols vivants, végétation, mares, gestion hydrologique.

moins de vent

→ haies et bosquets.

davantage de ventilation

→ corridors et ouvertures correctement orientés.

davantage d’inertie

→ eau, sols, murs, matériaux appropriés.

moins de surchauffe

→ végétation + ombrage + surfaces moins absorbantes + évapotranspiration.

davantage de diversité biologique

→ mosaïque d’habitats et de microclimats.

La démarche devient donc une véritable ingénierie des flux énergétiques, hydriques et biologiques.

XXVIII. ÉVITER UNE ERREUR : « PLUS DE VÉGÉTATION = TOUJOURS PLUS FRAIS »

La végétation est un outil climatique extrêmement puissant, mais son fonctionnement dépend de l’eau et des conditions atmosphériques.

Un paysage végétalisé peut rencontrer des limites lors d’une sécheresse sévère.

Lorsque la disponibilité hydrique devient insuffisante :

les stomates se ferment ;
la transpiration diminue ;
l’évapotranspiration baisse ;
le refroidissement latent diminue ;
la plante entre en stratégie de conservation.

La conception climatique doit donc commencer par une question essentielle :

D’où vient l’eau nécessaire au système ?

C’est précisément pour cette raison que l’agroclimatologie doit être couplée à :

l’hydrologie ;
la pédologie ;
la botanique ;
l’écologie.

XXIX. LE MICROCLIMAT COMME OUTIL D’ADAPTATION AU CLIMAT FUTUR

Le changement climatique ne signifie pas simplement :

« il fera plus chaud ».

Il peut également modifier :

régimes de précipitations ;
sécheresses ;
vagues de chaleur ;
événements extrêmes ;
demande évaporative ;
fréquence des nuits chaudes ;
périodes de gel ;
disponibilité hydrique.

Dans ce contexte, créer des microclimats devient une stratégie d’adaptation.

L’objectif n’est pas de fabriquer artificiellement un climat entièrement différent.

Il s’agit plutôt de réduire les extrêmes et d’augmenter la diversité des conditions locales.

XXX. LA VISION OMAKËYA™ : FABRIQUER DES CONDITIONS FAVORABLES À LA VIE

La Vision Omakëya™ considère le paysage comme un système capable de modifier localement les flux physiques.

Un arbre transforme le rayonnement.

Une haie transforme le vent.

Une mare transforme les échanges thermiques et hydrologiques.

Un sol vivant transforme le stockage d’eau.

Une forêt transforme l’énergie, l’eau et l’aérologie.

Une butte transforme le drainage.

Un talus transforme les écoulements et les flux d’air.

Un mur peut stocker et restituer de l’énergie.

Une pergola crée de l’ombre.

Un bosquet crée un refuge.

Une forêt-jardin combine tous ces mécanismes.

On obtient alors :

                   SOLEIL
                     ↓
              ┌─────────────┐
              │   CANOPÉE   │
              └─────────────┘
                ↓    ↓    ↓
             OMBRE  EAU  VENT
                ↓    ↓    ↓
              ARBRE  MARE  HAIE
                ↓    ↓    ↓
             SOL VIVANT
                   ↓
          ÉVAPOTRANSPIRATION
                   ↓
             MICROCLIMAT
                   ↓
             BIODIVERSITÉ
                   ↓
              RÉSILIENCE

Le jardin devient ainsi une machine écologique sans être une machine artificielle.

Il fonctionne grâce aux lois physiques, biologiques et hydrologiques du vivant.

XXXI. VERS LE « GÉNIE CLIMATIQUE VÉGÉTAL »

La microclimatologie constitue finalement l’un des fondements scientifiques d’un concept particulièrement important de la Vision Omakëya™ :

le génie climatique végétal.

Il s’agit d’appliquer aux écosystèmes une logique comparable à celle de l’ingénierie climatique, mais en utilisant prioritairement les processus naturels :

rayonnement

→ ombrage

eau

→ évapotranspiration

vent

→ haies et relief

inertie

→ eau, sol, matériaux

humidité

→ végétation + eau

biodiversité

→ mosaïque d’habitats

données

→ capteurs + modélisation + IA

Le but n’est pas de remplacer systématiquement les équipements techniques.

Il consiste à réduire les contraintes auxquelles ces équipements doivent répondre lorsque cela est techniquement, économiquement et écologiquement pertinent.

XXXII. DU JARDIN AU BÂTIMENT

Cette approche devient particulièrement intéressante autour des bâtiments.

On peut concevoir :

                  ARBRE
                   ↓
             OMBRAGE FAÇADE
                   ↓
             ↓ CHARGE SOLAIRE
                   ↓
               BÂTIMENT
                   ↓
             BESOIN CVC ↓

Ou :

MARE
 ↓
INERTIE + EAU
 ↓
MICROCLIMAT
 ↓
VÉGÉTATION
 ↓
OMBRE + ÉVAPOTRANSPIRATION
 ↓
ENVIRONNEMENT EXTÉRIEUR PLUS FAVORABLE
 ↓
BÂTIMENT

L’approche doit évidemment être quantifiée par des bilans thermiques et hydriques.

C’est précisément ici que l’agroclimatologie rencontre le génie climatique.

XXXIII. MESURER LE MICROCLIMAT

Un jardin intelligent peut être équipé de plusieurs niveaux de mesure.

Air

température ;
humidité relative ;
pression ;
vitesse du vent ;
direction du vent.

Rayonnement

rayonnement global ;
température de surface ;
luminosité selon les objectifs.

Sol

température ;
humidité volumique ;
potentiel hydrique selon instrumentation ;
conductivité électrique selon les usages.

Eau

niveau ;
température ;
débit ;
pluviométrie.

Végétation

croissance ;
stress hydrique ;
phénologie ;
indice de végétation.

XXXIV. LE RÉSEAU DE CAPTEURS OMAKËYA™

Au lieu d’une seule station météorologique, on peut imaginer un réseau distribué.

             STATION MÉTÉO
                   │
       ┌───────────┼───────────┐
       ↓           ↓           ↓
   CAPTEUR 1   CAPTEUR 2   CAPTEUR 3
   jardin      mare        forêt
       │           │           │
       └───────────┼───────────┘
                   ↓
               PLATEFORME
                   ↓
                   IA
                   ↓
            DIAGNOSTIC
                   ↓
             DÉCISION

Le système devient capable de détecter les différences entre zones.

On peut alors découvrir que :

une zone est trop chaude ;
une autre manque d’eau ;
une troisième est trop ventée ;
une quatrième possède un excellent microclimat.

XXXV. LE JUMEAU NUMÉRIQUE MICROCLIMATIQUE

L’étape suivante consiste à construire un modèle numérique du site.

Il peut intégrer :

topographie ;
végétation ;
bâtiments ;
plans d’eau ;
données météorologiques ;
caractéristiques du sol ;
observations des capteurs.

Le modèle peut ensuite simuler différents scénarios :

Que se passe-t-il si l’on plante 20 arbres ?

Que se passe-t-il si l’on ajoute une mare ?

Que se passe-t-il si la haie est déplacée ?

Quelle sera l’ombre à 9 h, 12 h et 17 h ?

Quelle zone sera la plus chaude lors d’une canicule ?

Quel sera le comportement du site lors d’une sécheresse ?

La conception passe alors progressivement :

du dessin

la simulation.

XXXVI. LE CLIMAT COMMENCE À QUELQUES MÈTRES DU SOL

La microclimatologie rappelle une réalité essentielle :

le climat que nous vivons n’est jamais uniquement celui de la station météo.

Il est produit par l’interaction entre :

atmosphère ;
relief ;
eau ;
sol ;
végétation ;
bâtiments ;
surfaces ;
rayonnement ;
vent.

Un jardin n’est donc pas soumis passivement au climat.

Il peut, dans une certaine mesure, modifier son propre environnement microclimatique.

Une haie peut ralentir le vent.

Un arbre peut produire de l’ombre.

Une forêt peut créer une ambiance thermique et hydrique différente d’un espace ouvert.

Une mare peut constituer une réserve d’eau et une composante thermique.

Un sol vivant peut stocker davantage d’eau.

Une pergola végétalisée peut réduire le rayonnement direct.

Une mosaïque de végétation peut créer une mosaïque de microhabitats.

Et lorsque tous ces éléments sont conçus ensemble, ils cessent d’être des objets indépendants.

Ils deviennent les composants d’un système.

C’est l’essence de la Vision Omakëya™ : ne plus seulement planter dans un climat donné, mais concevoir des écosystèmes capables d’interagir avec le climat.

Le véritable objectif n’est donc pas de créer artificiellement un « climat parfait ».

Il est de construire un paysage capable de :

absorber les excès,

stocker l’eau,

ralentir le vent,

limiter la surchauffe,

favoriser l’humidité utile,

protéger les sols,

accueillir la biodiversité,

et offrir une diversité de microclimats permettant au vivant de s’adapter.

Ainsi apparaît l’un des principes fondamentaux de l’agroclimatologie moderne :

Un paysage résilient n’est pas un paysage uniforme.

C’est un paysage capable de produire une multitude de conditions favorables à la vie.

Et cette idée constitue le lien naturel avec les prochains fondements scientifiques de ce Tome 4 : la physique de l’eau, les transferts d’énergie, les sols, les plantes et les interactions biologiques, qui permettront de passer de la simple observation du microclimat à son diagnostic, son calcul, sa modélisation et sa conception.