AGROCLIMATOLOGIE : CARTOGRAPHIE DES MICROCLIMATS

CARTOGRAPHIE DES MICROCLIMATS

Relief — Végétation — Eau — Urbanisation — Sols

Un territoire peut être couvert par une même carte climatique régionale et pourtant présenter, sur quelques centaines de mètres, des conditions très différentes.

Un versant exposé au sud peut recevoir beaucoup plus de rayonnement qu’un versant voisin orienté au nord.

Un fond de vallée peut accumuler l’air froid pendant une nuit calme.

Une forêt peut conserver une atmosphère plus fraîche et plus humide que les espaces ouverts qui l’entourent.

Une mare peut modifier localement les échanges thermiques et hydriques.

Une surface minérale fortement exposée au soleil peut atteindre une température très supérieure à celle de l’air.

Un sol profond et couvert peut conserver de l’eau alors qu’un sol compacté et nu situé quelques dizaines de mètres plus loin peut devenir extrêmement sec.

Ces différences constituent les microclimats.

Le microclimat correspond aux conditions atmosphériques et radiatives réellement rencontrées à une échelle locale, influencées par la topographie, les surfaces, l’eau, la végétation, les sols, les bâtiments et leurs interactions.

La cartographie des microclimats cherche donc à répondre à une question essentielle :

Où se trouvent les différents climats locaux du territoire, comment se forment-ils, comment évoluent-ils dans le temps et quelles fonctions peuvent-ils accueillir ?

Il ne s’agit pas simplement de produire une carte colorée.

Il s’agit de transformer la connaissance du climat en outil de conception territoriale.


1. Pourquoi cartographier les microclimats ?

Une carte climatique régionale donne une tendance générale.

Une carte microclimatique cherche à révéler les différences locales.

Elle peut permettre d’identifier :

  • les zones chaudes ;
  • les zones fraîches ;
  • les poches de gel ;
  • les secteurs secs ;
  • les secteurs humides ;
  • les zones ventilées ;
  • les zones abritées ;
  • les secteurs fortement exposés au rayonnement ;
  • les zones ombragées ;
  • les refuges biologiques ;
  • les îlots de chaleur urbains ;
  • les zones agricoles favorables ;
  • les secteurs vulnérables.

Ces informations peuvent ensuite guider :

  • l’urbanisme ;
  • l’implantation des bâtiments ;
  • les espaces verts ;
  • les cultures ;
  • les vergers ;
  • les corridors écologiques ;
  • la gestion de l’eau ;
  • les infrastructures ;
  • les zones de protection ;
  • les stratégies d’adaptation climatique.

La carte devient alors une interface entre diagnostic et projet.


2. Le microclimat est un système

Il serait trompeur de chercher un facteur unique responsable du microclimat.

Le climat local résulte d’interactions.

On peut représenter de manière conceptuelle le microclimat par :

[
MC=f(R,V,E,U,S,t)
]

avec :

  • (R) = relief ;
  • (V) = végétation ;
  • (E) = eau ;
  • (U) = urbanisation ;
  • (S) = sols ;
  • (t) = temps.

Cette relation n’est pas une équation physique universelle permettant de calculer directement un microclimat.

Elle représente plutôt une architecture conceptuelle des facteurs à prendre en compte.

À ces facteurs peuvent s’ajouter :

  • rayonnement ;
  • vent ;
  • humidité ;
  • albédo ;
  • matériaux ;
  • bâtiments ;
  • usages ;
  • couverture du sol ;
  • échanges thermiques avec le sol ;
  • évapotranspiration.

Le microclimat est donc une propriété émergente du système territorial.


3. Le relief

3.1. Le relief comme premier organisateur

Le relief influence directement :

  • rayonnement ;
  • température ;
  • vent ;
  • écoulement de l’air froid ;
  • ruissellement ;
  • drainage ;
  • exposition ;
  • durée d’ensoleillement.

Il constitue donc l’une des premières couches de la carte microclimatique.

Il faut cartographier :

  • altitude ;
  • pente ;
  • orientation ;
  • convexité ;
  • concavité ;
  • crêtes ;
  • vallées ;
  • talwegs ;
  • replats ;
  • ruptures de pente.

3.2. Les versants

L’orientation d’un versant modifie son exposition au soleil.

Un versant très exposé peut recevoir davantage d’énergie solaire.

Un versant moins exposé peut conserver davantage d’humidité ou présenter des températures de surface différentes.

Il faut donc croiser :

orientation + pente + trajectoire solaire + saison.

Une simple carte d’orientation ne suffit pas.

Le même versant peut être :

  • très chaud en été ;
  • peu éclairé en hiver ;
  • fortement exposé le matin ;
  • fortement exposé l’après-midi.

Le microclimat est dynamique.


4. Les vallées et les poches de froid

Pendant certaines situations météorologiques, notamment lors de nuits calmes et radiatives, l’air froid peut s’accumuler dans les parties basses.

On peut alors observer :

versants → écoulement d’air froid → accumulation dans les dépressions.

Cela crée des microclimats particulièrement importants pour :

  • arboriculture ;
  • viticulture ;
  • maraîchage ;
  • pépinières ;
  • bâtiments ;
  • biodiversité.

Une petite différence topographique peut parfois suffire à modifier fortement l’exposition au gel.

La cartographie doit donc rechercher les zones potentielles d’accumulation d’air froid, puis les vérifier par des mesures.


5. La végétation

La végétation constitue une véritable infrastructure microclimatique.

Elle agit sur :

  • rayonnement ;
  • température ;
  • humidité ;
  • vent ;
  • interception des pluies ;
  • évapotranspiration ;
  • température du sol ;
  • biodiversité.

Mais toutes les végétations n’ont pas le même effet.

Une forêt mature, une haie, une prairie, un bosquet, une pelouse et un arbre isolé produisent des conditions différentes.


6. Les arbres

Un arbre peut simultanément :

  • intercepter le rayonnement ;
  • produire de l’ombre ;
  • ralentir le vent ;
  • évapotranspirer ;
  • modifier l’humidité locale ;
  • protéger le sol ;
  • intercepter une partie des précipitations ;
  • fournir un habitat.

Mais l’effet dépend fortement de la disponibilité en eau.

Un arbre soumis à une sécheresse sévère peut réduire sa transpiration en fermant ses stomates.

Il faut donc éviter une erreur fréquente :

un arbre n’est pas automatiquement une machine de refroidissement.

La capacité de refroidissement biologique dépend du fonctionnement réel de la végétation et de son accès à l’eau.


7. Les forêts

La forêt crée une structure verticale :

  • canopée ;
  • sous-canopée ;
  • arbustes ;
  • herbacées ;
  • litière ;
  • sol.

Cette structure influence :

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

La forêt doit donc être cartographiée non seulement comme une surface, mais comme un volume biologique.

Il faut distinguer :

  • forêt dense ;
  • forêt ouverte ;
  • lisière ;
  • clairière ;
  • sous-bois ;
  • ripisylve ;
  • plantations ;
  • peuplements matures ;
  • jeunes peuplements.

8. Les lisières

La lisière constitue une zone particulièrement intéressante.

Elle n’est ni complètement forestière ni complètement ouverte.

Elle possède souvent :

  • une lumière intermédiaire ;
  • un vent modifié ;
  • une humidité différente ;
  • une forte diversité biologique ;
  • des gradients thermiques.

La lisière peut donc être considérée comme une zone de transition microclimatique.

À l’échelle territoriale, les interfaces peuvent parfois être aussi importantes que les milieux eux-mêmes.


9. L’eau

L’eau intervient dans le microclimat par plusieurs mécanismes :

  • stockage thermique ;
  • évaporation ;
  • humidification de l’air ;
  • interception ;
  • disponibilité hydrique pour les plantes ;
  • modification de la végétation.

Les éléments à cartographier comprennent :

  • rivières ;
  • mares ;
  • étangs ;
  • zones humides ;
  • fossés ;
  • sources ;
  • canaux ;
  • bassins ;
  • nappes lorsque les données sont disponibles.

10. Les mares et plans d’eau

Une mare peut jouer plusieurs rôles :

  • réserve hydrique ;
  • habitat ;
  • support de biodiversité ;
  • élément paysager ;
  • régulation locale des flux ;
  • interface entre eau, sol, végétation et atmosphère.

Mais une mare n’est pas automatiquement un climatiseur.

Son effet dépend notamment :

  • de sa surface ;
  • de sa profondeur ;
  • de son volume ;
  • de sa température ;
  • de son exposition ;
  • du vent ;
  • de l’humidité ;
  • de la végétation environnante.

Il faut donc distinguer :

présence d’eau

et

effet microclimatique réel de l’eau.


11. Les zones humides

Les zones humides sont particulièrement importantes dans une cartographie territoriale.

Elles peuvent associer :

  • eau ;
  • sols hydromorphes ;
  • végétation spécifique ;
  • forte biodiversité ;
  • gradients thermiques et hydriques.

Elles peuvent également constituer des refuges lors de certaines situations de sécheresse ou de chaleur, selon leur fonctionnement hydrologique réel.

Elles doivent donc être considérées simultanément comme :

infrastructures hydrologiques + biologiques + microclimatiques.


12. L’urbanisation

L’urbanisation transforme profondément les microclimats.

Les principaux facteurs sont :

  • surfaces minérales ;
  • imperméabilisation ;
  • bâtiments ;
  • routes ;
  • parkings ;
  • toitures ;
  • faible végétalisation ;
  • chaleur anthropique ;
  • modification des circulations d’air.

Les villes produisent ainsi des mosaïques thermiques.


13. Les îlots de chaleur

Une zone urbanisée peut accumuler de la chaleur en raison de :

  • l’absorption du rayonnement ;
  • la masse thermique des matériaux ;
  • la faible évapotranspiration ;
  • la faible végétalisation ;
  • la chaleur anthropique ;
  • certaines configurations urbaines limitant les échanges radiatifs nocturnes.

Le phénomène doit être étudié :

  • le jour ;
  • la nuit ;
  • en été ;
  • pendant les épisodes de canicule ;
  • après plusieurs jours chauds.

La température moyenne seule ne suffit pas.


14. Les rues comme corridors climatiques

Une rue n’est pas uniquement une voie de circulation.

Elle peut devenir :

  • corridor de vent ;
  • zone d’accumulation thermique ;
  • couloir d’ombre ;
  • axe de ruissellement ;
  • corridor de fraîcheur ;
  • corridor écologique.

La géométrie urbaine intervient fortement :

  • largeur ;
  • hauteur des bâtiments ;
  • orientation ;
  • matériaux ;
  • végétation ;
  • présence d’eau.

Il faut donc analyser la ville en trois dimensions.


15. Les bâtiments

Les bâtiments modifient :

  • ombres ;
  • rayonnement ;
  • ventilation ;
  • stockage thermique ;
  • circulation de l’air ;
  • ruissellement.

Un bâtiment peut protéger un espace du vent tout en créant une zone de turbulence ailleurs.

Il peut créer une ombre bénéfique en été mais défavorable en hiver.

La cartographie microclimatique doit donc intégrer la forme urbaine et pas seulement l’emprise au sol.


16. Les sols

Le sol est souvent oublié dans les cartes climatiques.

Pourtant il influence fortement :

  • infiltration ;
  • stockage de l’eau ;
  • évaporation ;
  • température ;
  • activité biologique ;
  • végétation ;
  • échanges thermiques.

Deux espaces voisins présentant le même climat atmosphérique peuvent donc avoir des microclimats très différents si leurs sols diffèrent.


17. Sol nu, sol couvert et sol vivant

Un sol nu est directement exposé au :

  • rayonnement ;
  • vent ;
  • dessèchement ;
  • ruissellement.

Un sol couvert par de la végétation ou de la litière possède des conditions différentes.

La couverture peut réduire :

  • échauffement ;
  • évaporation ;
  • érosion ;
  • fluctuations thermiques.

Un sol vivant possédant une structure poreuse et une bonne réserve utile peut également contribuer à maintenir la végétation pendant les périodes sèches.

Il faut donc cartographier :

  • couverture du sol ;
  • occupation ;
  • texture ;
  • profondeur ;
  • humidité ;
  • compaction ;
  • matière organique ;
  • réserve utile lorsque les données sont disponibles.

18. L’albédo

La capacité d’une surface à réfléchir le rayonnement solaire influence son bilan énergétique.

Il faut distinguer notamment :

  • surfaces sombres ;
  • surfaces claires ;
  • végétation ;
  • eau ;
  • sols nus ;
  • toitures ;
  • matériaux minéraux.

Mais l’albédo ne doit jamais être analysé seul.

Une surface claire peut réfléchir davantage de rayonnement mais présenter d’autres effets sur :

  • confort visuel ;
  • température ;
  • matériaux ;
  • végétation ;
  • rayonnement réfléchi vers les bâtiments.

Le microclimat résulte toujours d’un bilan global.


19. Une cartographie multidimensionnelle

La véritable carte des microclimats doit superposer plusieurs couches.

Relief

  • altitude ;
  • pente ;
  • exposition ;
  • vallées ;
  • crêtes.

Végétation

  • arbres ;
  • forêts ;
  • haies ;
  • bosquets ;
  • prairies ;
  • lisières.

Eau

  • rivières ;
  • mares ;
  • zones humides ;
  • plans d’eau ;
  • fossés.

Urbanisation

  • bâtiments ;
  • routes ;
  • parkings ;
  • toitures ;
  • surfaces minérales.

Sols

  • texture ;
  • profondeur ;
  • couverture ;
  • humidité ;
  • matière organique ;
  • compaction.

Climat

  • température ;
  • humidité ;
  • vent ;
  • rayonnement.

Le croisement de ces données permet de produire une carte beaucoup plus riche qu’une simple carte de température.


20. Les unités microclimatiques

L’objectif est de découper le territoire en unités fonctionnelles.

Par exemple :

Unité A — Chaude et sèche

  • forte exposition solaire ;
  • faible couverture végétale ;
  • sol peu profond ;
  • faible disponibilité hydrique.

Unité B — Fraîche et ombragée

  • canopée ;
  • faible rayonnement direct ;
  • sol couvert ;
  • humidité relativement élevée.

Unité C — Froide la nuit

  • dépression ;
  • faible ventilation ;
  • accumulation potentielle d’air froid.

Unité D — Humide

  • proximité d’eau ;
  • sol hydromorphe ;
  • végétation adaptée.

Unité E — Ventilée

  • exposition au vent ;
  • relief ou corridor aérodynamique.

Unité F — Urbaine chaude

  • forte minéralisation ;
  • faible végétation ;
  • forte masse thermique.

Unité G — Refuge climatique

  • végétation structurée ;
  • eau ou sol humide ;
  • ombrage ;
  • conditions plus tempérées.

Ces catégories ne doivent pas être universalisées.

Elles doivent être définies à partir du territoire étudié.


21. La dimension temporelle

Une carte microclimatique n’est jamais complètement fixe.

Il faut produire plusieurs états.

Journalier

  • matin ;
  • midi ;
  • après-midi ;
  • nuit.

Saisonnier

  • hiver ;
  • printemps ;
  • été ;
  • automne.

Événementiel

  • journée normale ;
  • forte chaleur ;
  • sécheresse ;
  • pluie intense ;
  • gel ;
  • vent fort.

Prospectif

  • 2030 ;
  • 2050 ;
  • 2080 ;

Une zone peut ainsi passer d’un état à l’autre.

Un même espace peut être :

froid en hiver → lumineux au printemps → chaud en été → humide en automne.

Le microclimat doit donc être représenté comme un état dynamique.


22. Les capteurs

La télédétection fournit une couverture spatiale très intéressante.

Mais les mesures de terrain restent essentielles.

Un réseau microclimatique peut utiliser :

  • thermomètres ;
  • hygromètres ;
  • anémomètres ;
  • capteurs de rayonnement ;
  • sondes de température du sol ;
  • sondes d’humidité du sol ;
  • capteurs de température de l’eau ;
  • caméras thermiques ;
  • stations météorologiques locales.

Les capteurs doivent être correctement installés.

Une température mesurée en plein soleil à proximité d’un mur ne représente pas nécessairement la température de l’air ambiant.

La qualité du protocole de mesure est donc aussi importante que la précision nominale du capteur.


23. La télédétection

Les satellites, drones et systèmes d’imagerie peuvent compléter les observations.

Ils permettent notamment de cartographier :

  • température de surface ;
  • végétation ;
  • humidité relative de certaines surfaces ou indices ;
  • occupation du sol ;
  • évolution de la canopée ;
  • surfaces imperméables ;
  • évolution saisonnière.

L’imagerie thermique est particulièrement intéressante pour identifier les contrastes de température de surface.

Mais :

température de surface ≠ température de l’air.

Cette distinction doit toujours être conservée.


24. Modéliser les microclimats

Lorsque les données sont suffisamment nombreuses, il devient possible de construire des modèles spatiaux.

On peut croiser :

  • MNT ;
  • bâtiments ;
  • végétation ;
  • sols ;
  • eau ;
  • rayonnement ;
  • vent ;
  • températures mesurées.

Le modèle peut ensuite produire :

  • cartes thermiques ;
  • cartes d’exposition ;
  • cartes d’ombrage ;
  • cartes de ventilation ;
  • cartes d’humidité potentielle ;
  • cartes de refuges.

Le modèle doit toutefois être calibré par des observations.

Un modèle sans validation peut donner une représentation très précise en apparence mais incorrecte dans la réalité.


25. Applications à l’implantation urbaine

La cartographie microclimatique peut transformer la manière de concevoir les villes et villages.

Elle peut aider à déterminer :

  • où construire ;
  • où éviter de construire ;
  • où créer des espaces de fraîcheur ;
  • où planter des arbres ;
  • où conserver les sols ;
  • où désimperméabiliser ;
  • où ouvrir des corridors de ventilation ;
  • où préserver les zones humides.

25.1. Implanter les bâtiments selon le climat local

Plutôt que d’imposer la même forme urbaine partout, on peut rechercher :

  • orientation solaire favorable ;
  • ventilation naturelle ;
  • protection contre les vents dominants ;
  • ombrage estival ;
  • lumière hivernale ;
  • proximité de végétation ;
  • accès aux espaces frais.

La ville devient alors une architecture climatique territoriale.


25.2. Répartir les espaces de fraîcheur

Une stratégie de résilience urbaine ne consiste pas uniquement à créer un grand parc.

Elle peut créer un réseau :

arbre → jardin → parc → corridor végétal → zone humide → autre espace frais.

La fraîcheur devient alors une infrastructure distribuée.


26. Applications agricoles

La cartographie microclimatique permet d’aller beaucoup plus loin que la simple notion de « climat régional ».

Elle peut aider à identifier :

  • zones de gel ;
  • zones chaudes ;
  • zones fraîches ;
  • zones sèches ;
  • zones humides ;
  • zones ventilées ;
  • zones abritées ;
  • zones favorables à certaines cultures.

26.1. Choisir l’emplacement avant la plante

Une même espèce peut avoir des performances très différentes selon sa position.

Il devient possible de raisonner :

microclimat → sol → eau → exposition → espèce → variété → porte-greffe → conduite.

Le choix végétal devient ainsi un problème d’implantation spatiale.


26.2. Agriculture et microclimats refuges

Certaines zones peuvent conserver des conditions favorables pendant une période de chaleur.

Elles peuvent être stratégiquement utilisées pour :

  • cultures sensibles ;
  • jeunes plants ;
  • pépinières ;
  • semences ;
  • arbres ;
  • production spécialisée.

À l’inverse, les zones les plus exposées peuvent recevoir des espèces ou systèmes plus tolérants.


27. Applications à la biodiversité

La biodiversité dépend de la possibilité de trouver :

  • nourriture ;
  • eau ;
  • abri ;
  • sites de reproduction ;
  • refuges thermiques ;
  • continuités écologiques.

La cartographie microclimatique permet donc d’identifier les zones potentiellement importantes pendant les événements extrêmes.


28. Les refuges climatiques pour le vivant

Un refuge peut être :

  • une forêt ;
  • une haie ;
  • une ripisylve ;
  • une mare ;
  • une zone humide ;
  • une cavité ;
  • un sol couvert ;
  • une vallée fraîche ;
  • un bosquet.

Mais un refuge isolé peut perdre une partie de son efficacité écologique.

Il faut donc également rechercher les connexions :

refuge → corridor → refuge.

La cartographie des microclimats doit donc être croisée avec celle des continuités écologiques.


29. Microclimats et déplacement des espèces

Avec le changement climatique, certaines espèces peuvent devoir modifier leur distribution.

La présence de gradients microclimatiques peut offrir des possibilités de déplacement local.

Un territoire possédant :

  • versants différents ;
  • forêts ;
  • zones humides ;
  • haies ;
  • cours d’eau ;
  • bosquets ;
  • corridors

offre davantage de conditions intermédiaires.

La diversité microclimatique devient donc une forme de capacité d’adaptation écologique.


30. Créer des microclimats plutôt que les subir

La cartographie n’est pas seulement descriptive.

Elle peut devenir prédictive.

Si une zone est trop chaude, on peut tester :

  • arbres ;
  • ombrage ;
  • eau ;
  • sols vivants ;
  • végétation ;
  • matériaux ;
  • ventilation.

Si une zone est trop froide :

  • protection contre les écoulements d’air froid ;
  • modification de la végétation ;
  • changement d’implantation ;
  • choix d’espèces adaptées.

Si une zone est trop sèche :

  • couverture du sol ;
  • infiltration ;
  • stockage ;
  • végétation ;
  • réduction du vent.

L’objectif n’est cependant pas de supprimer toutes les différences.

Il est de créer une mosaïque utile de conditions.


31. Le territoire comme mosaïque climatique

Un territoire parfaitement uniforme serait paradoxalement peu intéressant.

Une mosaïque de microclimats permet de répartir les fonctions.

On peut avoir :

ZONE CHAUDE
→ cultures tolérantes

ZONE FRAÎCHE
→ espèces sensibles

ZONE HUMIDE
→ zones humides / biodiversité

ZONE VENTILÉE
→ cultures ou infrastructures adaptées

ZONE ABRITÉE
→ pépinières / habitat

ZONE OMBRAGÉE
→ espèces de sous-bois

ZONE SÈCHE
→ végétation xérophile

Cette organisation transforme la diversité climatique en ressource territoriale.


32. Le croisement avec l’hydrologie

La carte microclimatique doit être croisée avec :

  • ruissellement ;
  • infiltration ;
  • nappes ;
  • zones humides ;
  • mares ;
  • cours d’eau ;
  • réserve utile des sols.

Une zone chaude mais bien alimentée en eau n’est pas équivalente à une zone chaude et sèche.

Une zone fraîche mais hydromorphe n’est pas équivalente à une zone fraîche et bien drainée.

Le véritable diagnostic devient donc :

microclimat + hydrologie + sol + végétation.


33. Le croisement avec les sols

Le même climat peut produire des situations différentes selon le sol.

Sol profond + couverture végétale

→ stockage hydrique important, végétation potentiellement plus résistante.

Sol superficiel + exposition forte

→ échauffement et dessèchement rapides.

Sol compacté + imperméabilisé

→ faible infiltration, forte dépendance aux réseaux.

Sol vivant + couverture

→ meilleure continuité biologique et hydrologique potentielle.

La carte des microclimats doit donc intégrer la capacité du sol à tamponner le climat.


34. Le croisement avec l’urbanisation

Une ville résiliente doit être pensée comme une mosaïque :

  • bâtiments ;
  • arbres ;
  • jardins ;
  • rues ;
  • parcs ;
  • sols perméables ;
  • plans d’eau ;
  • zones d’ombre ;
  • corridors ventilés.

Il ne suffit pas de végétaliser au hasard.

Il faut identifier où chaque intervention possède le meilleur effet microclimatique.


35. Le principe des interventions ciblées

Une erreur fréquente consiste à appliquer partout la même solution.

Planter des arbres partout peut créer :

  • trop d’ombre ;
  • concurrence hydrique ;
  • conflits avec les réseaux ;
  • problèmes de sécurité ;
  • entretien excessif.

Créer de l’eau partout n’est pas davantage pertinent.

La cartographie permet de répondre à une question plus précise :

où une intervention donnée produit-elle le meilleur rapport entre bénéfice climatique, écologique, hydrologique, social et économique ?


36. Les cartes stratégiques

À la fin du diagnostic, plusieurs cartes peuvent être produites.

Carte thermique

Températures et anomalies.

Carte radiative

Exposition et ombrage.

Carte aérologique

Vent, corridors et zones abritées.

Carte hydrique

Humidité et proximité de l’eau.

Carte des sols

Capacité de stockage et de régulation.

Carte végétale

Canopée, couvert et structures biologiques.

Carte urbaine

Minéralisation, bâtiments et surfaces imperméables.

Carte des refuges

Zones potentiellement favorables pendant les extrêmes.

Carte des opportunités

Zones où une intervention peut améliorer le microclimat.

Carte prospective

Évolution possible des unités entre 2030 et 2100.


37. La carte des opportunités microclimatiques

Cette dernière carte est particulièrement importante.

Elle ne montre pas uniquement les problèmes.

Elle montre les possibilités d’action.

Par exemple :

SituationIntervention possible
Zone chaude et minéralevégétalisation + ombrage + désimperméabilisation
Zone chaude et sèchesol couvert + infiltration + végétation adaptée
Zone froidepréserver certains usages sensibles du gel
Corridor venteuxfiltre végétal ou adaptation architecturale
Zone humidepréserver / restaurer
Zone fraîcheprotéger comme refuge
Zone agricole exposéehaie / ombrage / adaptation des cultures
Zone urbaine chauderéseau d’espaces frais
Zone écologique isoléecorridor
Zone à fort potentiel solaireproduction énergétique compatible avec les autres usages

La cartographie devient alors directement opérationnelle.


38. Le diagnostic microclimatique prospectif

Il faut enfin simuler les transformations.

Par exemple :

Situation actuelle

Territoire relativement favorable.

+ végétation

Modification de l’ombrage et des échanges hydriques.

+ eau

Modification locale du bilan hydrique.

+ désimperméabilisation

Augmentation potentielle de l’infiltration et modification du stockage thermique.

+ urbanisation

Modification de la ventilation et des surfaces.

+ changement climatique

Déplacement des seuils thermiques et hydriques.

+ combinaison

Nouveau système microclimatique.

Le véritable enjeu est donc de comprendre les interactions entre interventions.


39. Le jumeau numérique microclimatique

À terme, un territoire peut être représenté par un jumeau numérique associant :

  • relief ;
  • bâtiments ;
  • végétation ;
  • sols ;
  • eau ;
  • climat ;
  • infrastructures.

On peut alors tester différentes hypothèses :

Ajouter 1 000 arbres : où changent les températures ?

Restaurer une zone humide : quels espaces sont concernés ?

Désimperméabiliser une rue : quelle évolution du microclimat ?

Créer une haie : comment le vent évolue-t-il ?

Modifier la structure urbaine : quels secteurs deviennent plus chauds ou plus ventilés ?

Augmenter la canopée : quelles cultures restent possibles ?

L’objectif n’est pas de prédire parfaitement chaque détail.

Il est de comparer des scénarios de conception.


40. Une nouvelle manière de zoner le territoire

La cartographie microclimatique permet finalement de dépasser le zonage classique.

On ne dit plus seulement :

zone agricole

ou :

zone urbaine.

On peut dire :

zone agricole chaude et sèche ;

zone agricole fraîche et profonde ;

corridor ventilé ;

refuge humide ;

zone urbaine chaude ;

zone urbaine à potentiel de fraîcheur ;

zone forestière refuge ;

interface agricole-forêt.

Le zonage devient ainsi fonctionnel et climatique.


41. La méthode Omakëya™ de cartographie des microclimats

Une méthode opérationnelle peut être organisée en vingt-cinq étapes.

Étape 1

Définir l’échelle.

Étape 2

Rassembler les données climatiques.

Étape 3

Construire le modèle topographique.

Étape 4

Cartographier altitude, pentes et orientations.

Étape 5

Analyser les écoulements d’air potentiels.

Étape 6

Identifier les zones d’accumulation d’air froid.

Étape 7

Cartographier la végétation.

Étape 8

Identifier canopées, haies, bosquets et lisières.

Étape 9

Cartographier les cours d’eau et plans d’eau.

Étape 10

Identifier les zones humides.

Étape 11

Cartographier l’urbanisation.

Étape 12

Identifier les surfaces minérales.

Étape 13

Cartographier les sols.

Étape 14

Identifier couverture et compaction.

Étape 15

Cartographier le rayonnement.

Étape 16

Cartographier les ombres.

Étape 17

Cartographier les vents.

Étape 18

Installer des capteurs aux endroits stratégiques.

Étape 19

Comparer les observations au modèle.

Étape 20

Définir les unités microclimatiques.

Étape 21

Identifier les refuges.

Étape 22

Identifier les zones vulnérables.

Étape 23

Identifier les opportunités d’intervention.

Étape 24

Tester plusieurs scénarios.

Étape 25

Produire la carte stratégique microclimatique.


42. Les trois grandes applications

La cartographie des microclimats trouve une première application majeure dans l’implantation urbaine.

Elle permet de concevoir :

  • bâtiments ;
  • rues ;
  • parcs ;
  • espaces ombragés ;
  • corridors ;
  • zones de fraîcheur ;
  • surfaces perméables.

Elle trouve une deuxième application majeure dans l’agriculture.

Elle permet de positionner :

  • cultures ;
  • vergers ;
  • serres ;
  • pépinières ;
  • haies ;
  • systèmes agroforestiers.

Elle trouve enfin une troisième application majeure dans la biodiversité.

Elle permet de préserver et connecter :

  • refuges ;
  • zones humides ;
  • forêts ;
  • ripisylves ;
  • haies ;
  • corridors.

Ces trois applications ne doivent pas être séparées.

Une même haie peut être :

  • infrastructure agricole ;
  • corridor écologique ;
  • brise-vent ;
  • stockage de carbone ;
  • infrastructure climatique.

Une même zone humide peut être :

  • réserve écologique ;
  • tampon hydrologique ;
  • refuge climatique ;
  • élément paysager.

Une même canopée peut être :

  • infrastructure urbaine ;
  • habitat ;
  • protection thermique ;
  • stockage de carbone.

La résilience territoriale apparaît précisément lorsque plusieurs fonctions sont assurées par les mêmes structures.


Cartographier le climat pour organiser le vivant

La cartographie des microclimats marque un changement important dans la manière de concevoir un territoire.

Au lieu de considérer le climat comme une valeur uniforme appliquée à toute une commune ou à toute une région, elle permet de reconnaître la diversité réelle des conditions locales.

Le territoire devient une mosaïque de :

  • chaleurs ;
  • fraîcheurs ;
  • humidités ;
  • sécheresses ;
  • ombres ;
  • expositions ;
  • abris ;
  • vents ;
  • sols ;
  • végétations ;
  • refuges.

Cette diversité n’est pas nécessairement un problème.

Elle peut devenir une ressource de conception.

L’enjeu n’est donc pas de rendre tous les espaces identiques.

Il est de faire correspondre les fonctions aux conditions.

La bonne activité au bon endroit.

La bonne plante dans le bon microclimat.

Le bon bâtiment dans la bonne exposition.

Le bon habitat dans la bonne continuité écologique.

La bonne infrastructure au bon endroit.

La cartographie des microclimats permet ainsi de passer :

du climat régional → au climat local → au microclimat → à l’unité fonctionnelle → au projet territorial.

Elle constitue une véritable interface entre science climatique, hydrologie, écologie, agriculture, urbanisme et paysage.

Dans la Vision Omakëya™, elle conduit à une idée fondamentale :

Ne cherchez pas à imposer le même climat partout. Identifiez, protégez et développez une mosaïque de microclimats complémentaires.

Cette mosaïque peut devenir une forme d’assurance territoriale.

Lorsqu’une vague de chaleur survient, certaines zones peuvent rester plus fraîches.

Lorsqu’une sécheresse s’installe, certaines zones disposent de sols ou de réserves hydriques plus favorables.

Lorsqu’un organisme subit une contrainte thermique, certains refuges peuvent conserver des conditions plus favorables.

Lorsqu’une production agricole devient vulnérable dans un secteur, d’autres unités peuvent rester productives.

La diversité microclimatique devient ainsi une composante de la résilience territoriale.

Mais cette carte ne prend tout son sens qu’une fois croisée avec la structure physique du territoire.

Le relief organise les écoulements.

Les bassins versants organisent l’eau.

Les vallées organisent certains flux d’air et d’eau.

Les sols organisent le stockage.

La végétation organise les échanges biologiques et thermiques.

Les infrastructures humaines organisent les flux sociaux, énergétiques et matériels.

Il faut donc maintenant passer d’une cartographie des conditions locales à l’étude des grandes structures naturelles qui organisent les flux territoriaux.

C’est le passage :

de la carte des microclimats à la lecture du territoire comme système physique.