AGROCLIMATOLOGIE : Concevoir des villes capables de fonctionner avec le climat de demain

LES VILLES RÉSILIENTES OMAKËYA™

Concevoir des villes capables de fonctionner avec le climat de demain

Après le balcon, le jardin, le verger, la ferme, l’entreprise et la collectivité, la méthode Omakëya™ atteint ici une échelle déterminante :

la ville.

La ville concentre :

  • population ;
  • bâtiments ;
  • routes ;
  • réseaux ;
  • énergie ;
  • eau ;
  • activités économiques ;
  • mobilité ;
  • surfaces minérales ;
  • végétation ;
  • biodiversité.

Elle constitue donc à la fois un système extrêmement vulnérable au changement climatique et un formidable terrain d’expérimentation pour l’ingénierie des écosystèmes.

L’objectif n’est pas simplement de rendre la ville « plus verte ».

Il s’agit de concevoir une ville capable de :

supporter les canicules → gérer les pluies extrêmes → résister aux sécheresses → préserver l’eau → maintenir la biodiversité → assurer la mobilité → protéger les populations → fonctionner malgré les perturbations.

La ville devient un écosystème climatique conçu.


I. L’URBANISME CLIMATIQUE

L’urbanisme traditionnel raisonne principalement en termes de :

  • logements ;
  • voiries ;
  • équipements ;
  • commerces ;
  • activités ;
  • densité.

L’urbanisme climatique ajoute une dimension fondamentale :

Comment le projet modifie-t-il le climat local ?

Il faut étudier :

  • rayonnement solaire ;
  • ombre ;
  • température ;
  • vent ;
  • humidité ;
  • évapotranspiration ;
  • surfaces minérales ;
  • eau ;
  • végétation ;
  • morphologie urbaine.

II. LA VILLE COMME MACHINE THERMIQUE

Une ville absorbe, stocke, transporte et restitue de l’énergie.

On peut simplifier :

                SOLEIL                  ↓        ┌─────────────────┐        │ SURFACES URBAINES│        └─────────────────┘          ↓       ↓       ↓       béton    routes   toitures          ↓       ↓       ↓        STOCKAGE THERMIQUE                  ↓           RESTITUTION                  ↓         ÎLOT DE CHALEUR

À ce système s’ajoutent :

  • chaleur des bâtiments ;
  • véhicules ;
  • activités industrielles ;
  • climatisation ;
  • éclairage.

La végétation et l’eau modifient certains de ces flux.


III. L’ÎLOT DE CHALEUR URBAIN

L’îlot de chaleur urbain résulte de plusieurs mécanismes combinés :

  • forte minéralisation ;
  • faible évapotranspiration ;
  • stockage thermique ;
  • géométrie urbaine ;
  • faible ventilation locale ;
  • chaleur anthropique ;
  • propriétés radiatives des matériaux.

Il faut donc éviter une approche simpliste du type :

« planter quelques arbres = supprimer l’îlot de chaleur ».

La stratégie doit être systémique.


IV. CARTOGRAPHIER LA CHALEUR

Une ville Omakëya™ peut établir une carte thermique :

TEMPÉRATURE   ↓┌─────────────────────────┐│ 🔴 zones très chaudes   ││ 🟠 zones chaudes        ││ 🟡 zones intermédiaires ││ 🟢 zones fraîches       │└─────────────────────────┘

Les données peuvent provenir de :

  • stations météo ;
  • capteurs urbains ;
  • thermographie ;
  • satellites ;
  • campagnes de terrain.

On peut alors identifier les secteurs prioritaires.


V. LES TRAMES VERTES

La trame verte constitue l’ossature végétale de la ville.

Elle peut relier :

  • parcs ;
  • boisements ;
  • jardins ;
  • alignements d’arbres ;
  • haies ;
  • friches ;
  • jardins privés ;
  • cimetières ;
  • corridors écologiques.

Le principe est fondamental :

ne pas seulement créer des îlots verts, mais les connecter.


VI. LES CORRIDORS CLIMATIQUES

Une trame verte peut également avoir une fonction microclimatique.

Par exemple :

PARC ↓ALLÉE ARBORÉE ↓PLACE OMBRAGÉE ↓RUE VÉGÉTALISÉE ↓PARC

Les continuités végétales peuvent favoriser :

  • ombrage ;
  • évapotranspiration ;
  • continuité écologique ;
  • confort des cheminements.

Mais leur effet sur la ventilation doit être étudié : une végétation dense peut aussi ralentir certains écoulements d’air.


VII. LES TRAMES BLEUES

La ville possède également une infrastructure hydrologique.

Elle comprend :

  • rivières ;
  • ruisseaux ;
  • canaux ;
  • mares ;
  • étangs ;
  • zones humides ;
  • noues ;
  • jardins de pluie ;
  • bassins.

L’objectif est de restaurer autant que possible la continuité du cycle de l’eau.


VIII. LA VILLE ÉPONGE

Une ville résiliente ne cherche pas uniquement à évacuer rapidement les pluies.

Elle peut chercher à :

retenir

ralentir

infiltrer

stocker

réutiliser

évapotranspirer

évacuer le surplus.

Le modèle devient :

PLUIE ↓TOITURE ↓NOUES ↓JARDIN DE PLUIE ↓BASSIN ↓INFILTRATION ↓NAPPE / SOL

Chaque étape doit être dimensionnée selon le contexte géologique, hydrologique et réglementaire.


IX. LES TOITURES VÉGÉTALISÉES

Les toitures représentent une surface considérable en ville.

Une toiture végétalisée peut contribuer à :

  • retenir temporairement une partie des précipitations ;
  • protéger la membrane ;
  • améliorer certaines performances thermiques ;
  • créer des habitats ;
  • apporter du végétal supplémentaire.

Mais elle possède également des contraintes :

  • surcharge ;
  • étanchéité ;
  • accès ;
  • maintenance ;
  • sécheresse ;
  • choix des végétaux.

Il faut donc la concevoir comme un système technique vivant.


X. TOITURES VÉGÉTALISÉES + PHOTOVOLTAÏQUE

Une autre possibilité est l’association :

végétation + photovoltaïque.

Dans certaines configurations, la végétation peut modifier les conditions thermiques locales autour des panneaux.

Mais l’installation doit être étudiée selon :

  • structure ;
  • accès ;
  • maintenance ;
  • ombrage ;
  • sécurité incendie ;
  • gestion de l’eau ;
  • végétation choisie.

Le principe Omakëya™ devient :

une surface → plusieurs fonctions.


XI. LES FAÇADES VÉGÉTALES

Les façades peuvent participer à la stratégie climatique du bâtiment.

On distingue notamment :

Végétalisation directe

Plantes grimpantes utilisant directement ou indirectement la façade.

Végétalisation rapportée

Système technique avec substrat et végétation.

Les objectifs peuvent être :

  • ombrage ;
  • protection solaire ;
  • biodiversité ;
  • paysage.

Mais il faut analyser :

  • entretien ;
  • poids ;
  • humidité ;
  • fixation ;
  • sécurité incendie ;
  • compatibilité avec le bâtiment.

XII. L’ARBRE URBAIN COMME ÉQUIPEMENT

L’arbre urbain doit être considéré comme une infrastructure.

Un arbre mature nécessite :

  • volume de sol ;
  • eau ;
  • espace racinaire ;
  • espace aérien ;
  • protection ;
  • suivi.

Planter un arbre dans un petit trou entouré de béton ne constitue pas nécessairement une stratégie durable.

La question devient :

Quel volume de sol faut-il réellement pour permettre à l’arbre d’atteindre sa taille adulte ?


XIII. L’OMBRE URBAINE

L’objectif n’est pas simplement de compter les arbres.

Il faut calculer :

  • position du soleil ;
  • hauteur du bâtiment ;
  • hauteur de l’arbre ;
  • saison ;
  • heure ;
  • orientation ;
  • largeur de la rue.

On peut alors produire des cartes :

ombre à 9 h

ombre à 12 h

ombre à 15 h

ombre au solstice d’été

ombre au solstice d’hiver.

La ville peut ainsi être conçue comme une véritable machine à produire de l’ombre utile.


XIV. GÉNIE CLIMATIQUE URBAIN

La ville Omakëya™ associe :

architecture

végétation

eau

matériaux

ventilation naturelle

ombrage.

On peut étudier :

  • convection ;
  • rayonnement ;
  • conduction ;
  • évaporation ;
  • évapotranspiration ;
  • stockage thermique.

L’espace public devient alors un système thermodynamique à part entière.


XV. LES CANICULES

Une ville résiliente doit disposer d’une stratégie spécifique pour les épisodes extrêmes.

Identifier :

  • quartiers les plus chauds ;
  • personnes vulnérables ;
  • établissements sensibles ;
  • zones sans ombre ;
  • secteurs mal ventilés ;
  • accès à l’eau ;
  • espaces de fraîcheur.

Puis créer un réseau :

DOMICILE   ↓RUE OMBRAGÉE   ↓ÎLOT DE FRAÎCHEUR   ↓PARC   ↓ÉQUIPEMENT PUBLIC CLIMATISÉ

XVI. LE RÉSEAU D’ÎLOTS DE FRAÎCHEUR

Un seul parc ne suffit pas nécessairement.

Il faut penser en réseau.

Chaque îlot peut être :

  • parc ;
  • bibliothèque ;
  • école ;
  • jardin ;
  • équipement public ;
  • place ombragée ;
  • espace naturel.

La distance entre ces espaces devient un paramètre d’aménagement.

La fraîcheur doit être accessible.


XVII. LES CHEMINEMENTS CLIMATIQUES

Une personne qui traverse la ville en été ne subit pas une température uniforme.

Elle rencontre :

soleil → ombre → soleil → bâtiment → arbre → place → parc.

On peut donc concevoir des corridors de confort.

Par exemple :

🏠 ↓🌳 ↓🌳 ↓🏫 ↓🌳 ↓🌳 ↓🏞️

L’objectif est de créer des itinéraires où l’exposition thermique est réduite autant que possible.


XVIII. MOBILITÉ ET CLIMAT

La mobilité doit être intégrée au système climatique.

Une piste cyclable peut devenir :

  • infrastructure de déplacement ;
  • corridor végétal ;
  • zone ombragée ;
  • corridor écologique.

Un trottoir peut devenir :

  • cheminement ;
  • infiltration ;
  • plantation ;
  • ombrage.

La multifonctionnalité permet de gagner de l’espace.


XIX. LES RUES OMAKËYA™

Une rue peut intégrer :

  • arbres ;
  • noues ;
  • pistes cyclables ;
  • trottoirs ;
  • stationnement ;
  • végétation basse ;
  • mobilier.

Schéma conceptuel :

BÂTIMENT││ 🌳│├──── TROTTOIR ────│├──── VÉGÉTATION ──│├──── VOIRIE ───────│├──── 🌳 🌳 🌳 ─────│└──── PISTE CYCLABLE

Chaque mètre carré peut potentiellement remplir plusieurs fonctions.


XX. LES PLACES PUBLIQUES DU FUTUR

La place minérale peut évoluer vers une place multifonctionnelle :

Fonction sociale

  • rencontre ;
  • marché ;
  • événements.

Fonction climatique

  • ombre ;
  • fraîcheur ;
  • ventilation.

Fonction hydraulique

  • infiltration ;
  • stockage temporaire.

Fonction écologique

  • végétation ;
  • biodiversité.

Fonction énergétique

  • photovoltaïque éventuel ;
  • éclairage intelligent.

XXI. LA VILLE ET LA SÉCHERESSE

La résilience urbaine ne concerne pas uniquement les pluies extrêmes.

La sécheresse devient également un enjeu.

Il faut donc choisir :

  • espèces adaptées ;
  • volumes de sol suffisants ;
  • stratégies d’arrosage ;
  • paillage ;
  • récupération des eaux ;
  • priorités d’irrigation.

L’objectif n’est pas de créer une ville verte qui dépendrait d’une irrigation permanente.

Il faut concevoir une végétation compatible avec les ressources hydriques futures.


XXII. LA DIVERSIFICATION VÉGÉTALE

Une ville dépendant d’une seule espèce ou d’un petit nombre d’espèces est vulnérable.

Une stratégie robuste cherche à diversifier :

  • espèces ;
  • genres ;
  • familles ;
  • origines génétiques ;
  • structures végétales.

Ainsi, une maladie ou un ravageur ne provoque pas nécessairement une défaillance généralisée.

La biodiversité devient une stratégie de gestion du risque.


XXIII. LES SOLS URBAINS

Le sol urbain est souvent :

  • compacté ;
  • remanié ;
  • artificialisé ;
  • pauvre en matière organique ;
  • fragmenté.

Pourtant, il constitue une infrastructure essentielle.

Un sol fonctionnel peut contribuer à :

  • infiltration ;
  • stockage d’eau ;
  • croissance racinaire ;
  • stockage de carbone ;
  • biodiversité.

Avant de planter, il faut donc diagnostiquer le sol.


XXIV. LA VILLE COMME SYSTÈME HYDROLOGIQUE

La ville peut être analysée comme un bassin versant artificialisé.

PLUIE ↓TOITURES ↓ROUTES ↓PARKINGS ↓RÉSEAUX ↓RIVIÈRE

L’enjeu est de réintroduire des étapes intermédiaires :

PLUIE ↓TOITURE ↓CITERNE ↓NOUES ↓JARDINS DE PLUIE ↓BASSINS ↓SOL ↓NAPPE

Cela rapproche progressivement la ville du fonctionnement hydrologique naturel, sans prétendre le reproduire parfaitement.


XXV. LA VILLE PRODUCTIVE

La ville peut également intégrer :

  • jardins partagés ;
  • vergers urbains ;
  • potagers ;
  • pépinières ;
  • agriculture urbaine ;
  • serres.

L’objectif n’est pas nécessairement l’autosuffisance alimentaire complète.

Il peut s’agir de créer :

  • production locale ;
  • éducation ;
  • biodiversité ;
  • lien social ;
  • réutilisation de certains flux organiques.

XXVI. LA VILLE COMME ÉCOSYSTÈME ÉNERGÉTIQUE

Une ville possède :

  • consommation électrique ;
  • chauffage ;
  • refroidissement ;
  • transports ;
  • production locale ;
  • stockage.

La stratégie Omakëya™ peut connecter :

bâtiments + végétation + eau + énergie.

Exemples :

  • ombrage des bâtiments ;
  • réduction des apports solaires ;
  • végétalisation des toitures ;
  • photovoltaïque ;
  • récupération de chaleur ;
  • stockage.

XXVII. LE JUMEAU NUMÉRIQUE URBAIN

La ville résiliente devient progressivement mesurable.

Le modèle numérique peut intégrer :

Géométrie

  • bâtiments ;
  • routes ;
  • arbres ;
  • topographie.

Climat

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

Hydrologie

  • pluie ;
  • ruissellement ;
  • infiltration ;
  • stockage.

Végétation

  • espèces ;
  • hauteur ;
  • croissance ;
  • canopée.

Usages

  • mobilité ;
  • population ;
  • fréquentation.

XXVIII. SIMULER LA VILLE DE 2050 ET 2100

On peut alors tester différents scénarios :

Scénario A

Ville actuelle.

Scénario B

+ 10 % de canopée.

Scénario C

+ 20 % de désimperméabilisation.

Scénario D

réseau de noues.

Scénario E

toitures végétalisées.

Scénario F

combinaison.

L’objectif est de comparer les conséquences sur :

  • températures ;
  • ruissellement ;
  • besoins en eau ;
  • biodiversité ;
  • confort ;
  • coûts.

XXIX. LA RÉSILIENCE : PLUS QUE LA RÉSISTANCE

Une ville résiliente ne doit pas seulement « résister ».

Elle doit pouvoir :

absorber

maintenir ses fonctions essentielles

s’adapter

récupérer

évoluer.

On peut représenter :

PERTURBATION     ↓  IMPACT     ↓ABSORPTION     ↓ADAPTATION     ↓RÉCUPÉRATION     ↓TRANSFORMATION

XXX. LES REDONDANCES

Une ville robuste évite de dépendre d’un seul système.

Pour l’eau :

réseau + récupération + stockage + infiltration

Pour la mobilité :

marche + vélo + transports collectifs + automobile

Pour la biodiversité :

plusieurs habitats + plusieurs corridors

Pour la fraîcheur :

arbres + bâtiments + eau + ventilation + espaces publics

La redondance augmente généralement la robustesse du système.


XXXI. INDICATEURS D’UNE VILLE OMAKËYA™

DomaineIndicateurs possibles
Canopée% de couverture arborée
Fraîcheurtempérature des espaces publics
Ombresurface ombragée
Eauvolume infiltré/stocké
Solsurface désimperméabilisée
Biodiversitédiversité des habitats
Mobilitépart modale active et collective
Énergieconsommation / production locale
Végétationtaux de survie des plantations
Sécheressebesoins hydriques
Carboneémissions + stockage
Résiliencepopulation exposée aux risques

Ces indicateurs doivent être construits à partir de données locales et suivis dans le temps.


XXXII. LE PLAN CLIMATIQUE OMAKËYA™ DE LA VILLE

Une ville pourrait finalement disposer d’un document cartographique unique croisant :

climat

eau

sol

végétation

biodiversité

énergie

mobilité

population.

Ce document permettrait d’identifier les secteurs où plusieurs vulnérabilités se superposent.

Par exemple :

quartier dense + forte chaleur + faible canopée + faible accès à la fraîcheur + ruissellement important.

Cette zone devient une priorité d’intervention.


XXXIII. DE LA VILLE MINÉRALE À LA VILLE ÉCOSYSTÉMIQUE

Le changement de paradigme peut être résumé ainsi :

Ville conventionnelleVille Omakëya™
Évacuer l’eauRetenir et gérer l’eau
Évacuer la chaleurRéduire les apports et créer de la fraîcheur
Espaces verts décoratifsInfrastructure écologique
Arbre isoléRéseau de canopée
Parc isoléTrame verte
Rivière canaliséeTrame bleue fonctionnelle
Parking minéralParking multifonctionnel
Place minéralePlace climatique
Toiture inutiliséeToiture productive / végétalisée
Données disperséesJumeau numérique
Entretien uniformeGestion différenciée
Planification statiqueAdaptation continue

XXXIV. LA VILLE COMME ÉCOSYSTÈME HABITÉ

La ville résiliente n’est donc pas une ville dans laquelle on aurait simplement ajouté davantage de végétation.

C’est une ville où les infrastructures ont été pensées en interaction :

bâtiments

eau

sols

végétation

énergie

mobilité

biodiversité

habitants

données

.

La ville devient un système vivant, habité et piloté.


XXXV. VERS LE TERRITOIRE RÉSILIENT

Cette échelle prépare naturellement le chapitre suivant.

Car une ville ne fonctionne jamais seule.

Elle dépend :

  • de son bassin versant ;
  • de son agriculture ;
  • de ses forêts ;
  • de ses nappes ;
  • de ses cours d’eau ;
  • de ses infrastructures énergétiques ;
  • de ses territoires ruraux ;
  • de ses communes voisines.

Le véritable niveau supérieur devient donc :

le territoire.

Et c’est là que la Vision Omakëya™ pourra relier :

ville + villages + agriculture + forêts + zones humides + bassins versants + énergie + biodiversité + tourisme + économie.

On passe alors de :

la ville résiliente

à

l’écosystème territorial résilient.