Expérimenter pour s’adapter au changement climatique

En concertation avec la Ville de Paris, l’Urban Lab lance depuis 8 ans des programmes d’expérimentations thématiques. L’enjeu : tester des projets innovants, qui pourraient devenir les solutions de la ville de demain. En mars 2017, le 10ème programme d’expérimentations de l’Urban Lab a été lancé sur l’adaptation au changement climatique. Quatre thématiques ont été choisies pour l’Appel à projet : l’économie des ressources en eau, la modularité des espaces et mode de vie, le renforcement du lien social et le rafraîchissement de la ville. Dix projets portés par des structures variées (association, entreprise, collectivité, start-up…) ont été retenus, dont six contribuent à apporter plus de fraîcheur en ville.

S’adapter au changement climatique : une nécessité

Le climat change et va continuer de se modifier tout au long du 21eme siècle. Selon les projections de Météo-France, il conduira à des phénomènes extrêmes à l'horizon 2100, avec, pour Paris :

  • de 10 à 45 jours de forte chaleur par an (+ de 30 °C), contre 10 jours en moyenne aujourd’hui
  • 1 à 12 jours d'extrême chaleur/ an (+ de 35°C), contre 1 jour aujourd'hui
  • 3 à 26 jours de canicule/an, contre 1 jour/an en moyenne aujourd'hui [1]

Lutter contre ce phénomène est donc devenu une nécessité. Pour cela, la politique climatique internationale développe deux stratégies. La première correspond à l'atténuation au changement climatique. Ce volet concentre l’ensemble des débats nationaux et internationaux, notamment parce qu’il exige une coordination mondiale et possède des indicateurs partagés par tous (la tonne équivalent CO2 en premier lieu).  A titre d’exemple, l’atténuation peut se traduire par le fait de fixer une limite à ne pas dépasser pour la hausse de la température, comme celle des 2°C, fixée lors de la COP 21.

La seconde stratégie, moins connue, correspond à l'adaptation au changement climatique. Elle repose sur l’analyse et la prise en charge de problématiques locales très diverses : montée des eaux, pics de chaleur, crues, diminution des débits des cours d’eau, incendies.... A chaque contexte, son lot particulier de conséquences. L’adaptation ne possède aucune métrique partagée, n’a pas de solution universelle et doit répondre à des incertitudes multiples, ce qui la rend pour le moins complexe à appréhender.

Une constante se dégage néanmoins des nombreux événements climatiques majeurs auxquels nous avons déjà dû faire face : une excessive improvisation. Face à des événements qui pourraient se répéter comme la canicule européenne de 2003, les tempêtes de 1999 ou le cyclone Katrina en 2005, les réponses des pouvoirs publics ont manqué de réactivité, les infrastructures se sont révélées inadaptées et les citoyens se retrouvent paralysés.

Les villes, particulièrement touchées par ces crises en raison de leur densité de bâti et de population, se retrouvent aux premières lignes des réflexions sur l’adaptation au changement climatique. Selon la Banque mondiale, l’adaptation au changement climatique pourrait coûter de 70 à 100 milliards de dollars par an [2] et 80% des investissements devront être réalisés dans les zones urbaines (digues, drainage, distribution d’eau…). Les coûts additionnels d’adaptation des infrastructures ne représentent qu’une faible fraction des coûts totaux associés au développement d’un projet urbain (entre 5 et 15%) si les modifications sont pensées en amont. Inversement, l’absence de prise en compte des enjeux climatiques dans une installation prévue pour durer 50 ans pourrait entraîner des effets de coupure et de blocage qui se révéleraient bien plus coûteuses à long termes.

C’est là un constat essentiel : la ville de demain se construit aujourd’hui. Celle qui devra faire face, celle qui devra être résiliente, inclusive, innovante se prépare dans nos projets de développement actuels. Et c’est une formidable opportunité ! L’intégration de la résilience dans nos modes de vie, la prise en compte des vulnérabilités climatiques, l’anticipation des conséquences futures supposent de repenser en profondeur nos systèmes urbains et d'encourager l’essor de solutions pour réduire les conséquences négatives du dérèglement climatique. En définitive, le changement ouvre la voie à d’importantes et nécessaires innovations techniques, économiques et sociales, pour adapter notre environnement et apporter plus de confort et de bien-être à ses habitants.

Les villes se sont déjà partiellement emparées du sujet, comme l’atteste le deuxième rapport d’évaluation d’UCCRN (Urban Climate Change Research Network) sur le changement climatique en ville ou la création du réseau C40 en 2005. De son côté, la Ville de Paris se mobilise depuis plus de 10 ans : elle a successivement adoptée son 1er Plan Climat en 2007, puis l'a actualisé en 2012 avec le Plan Climat-Energie. Enfin, après avoir défini une Stratégie d’Adaptation au Changement Climatique et à la Raréfaction des Ressources en 2015, la Ville de Paris a souhaité recourir à l’innovation et à l’expérimentation pour identifier des solutions opérationnelles.

Crédits : Agence Parisienne du Climat

A la recherche de solutions : le programme d'expérimentation Adaptation au changement climatique

L’expérimentation correspond justement au cœur de métier de l'Urban Lab : le laboratoire d'expérimentations urbaines de Paris lance depuis 8 ans des programmes d’expérimentations thématiques, afin de tester des solutions innovantes, capables de répondre aux grands enjeux urbains.

En mars 2017, l'Urban Lab et la Ville de Paris ont donc décidé de se saisir de cette problématique et de lancer le programme d’expérimentations « Adaptation au changement climatique », en partenariat avec l’Ademe, l’Agence Parisienne du Climat, Eau de Paris et le réseau 100 Resilient Cities.

Tester les solutions de demain

Paris&Co est l’agence d’innovation et de développement économique de Paris. Elle anime l’écosystème de l’innovation en organisant des événements d’ampleur et en mettant en relation les startups et les grandes entreprises. Elle aide également les jeunes entreprises innovantes à se développer via l’incubation et contribue au rayonnement international de la ville en aidant des start up étrangères à s’y implanter. Enfin, elle encourage l’essor de solutions innovantes en aidant des porteurs de projet à tester leur projet pilote.

Cette dernière mission, qu’on appelle l’expérimentation, est assurée par l’Urban Lab, le laboratoire d’expérimentation urbaine de Paris&Co.

On entend par expérimentation urbaine le test en conditions réelles, dans le milieu urbain, d’une solution innovante, qui a besoin d’être éprouvée avant d’être commercialisée. Elle représente une phase clef du processus d’innovation :  elle permet à la fois de mesurer l’appropriation du dispositif par les usagers et de vérifier que la solution fonctionne bien. C’est également un outil puissant d’éclairage de la décision publique pour la collectivité car elle lui permet de tester des innovations qu’elle pourrait être amenée à déployer plus largement sur son territoire. Enfin, cette phase de test permet de mettre en exergue les freins à dépasser comme les leviers à activer pour la réussite de chaque projet.

La thématique de l’Adaptation au changement climatique étant devenue un enjeu majeur à Paris sous l’impulsion des impératifs de la ville durable et des exigences citoyennes de qualité de vie, un programme thématique complet lui est consacré. Il vise à encourager l’essor de nouvelles solutions et de nouvelles pratiques afin de répondre aux conséquences négatives du dérèglement climatique.

Pour cela, 4 thématiques ont été choisies lors du lancement de l’appel à projet : la modularité des espaces et modes de vie, le renforcement du lien social, l’économie des ressources en eau et le rafraîchissement de la ville,

En mars 2017, 10 projets d’expérimentation, portés par des structures de toutes tailles, de la start-up au grand groupe, ont été sélectionnés. Afin de pouvoir tirer des enseignements sur l’efficacité et la reproductibilité des projets, ainsi que sur leurs facteurs clefs de succès et d’échecs, une étude d’évaluation globale du programme d’expérimentations a été menée par le groupement d’experts indépendants Nomadeis et Mazars. Les conclusions de cette étude d’évaluation ont été présentées aux élus référents de la Ville de Paris en mai 2018.

Une fois sélectionnés, les innovateurs ont bénéficié de l'accompagnement de l’Urban Lab de Paris&Co, pendant 15 mois. Le laboratoire a mis à disposition son expertise pour les aider à définir un protocole d’évaluation, à trouver un terrain où tester leur solution, à trouver des financements ou des partenaires et à lever les éventuels blocages rencontrés.

L’accompagnement fourni vise à offrir les meilleures conditions pour que ces projets innovants puissent se structurer, être déployés et soient testés, afin de déterminer, à l'issu de l'exercice (qui dure entre 6 mois et 1 an), s'ils sont suffisamment murs pour être lancés sur leur marché ou s’ils doivent encore être améliorés.

11 projets pour adapter la ville et changer les pratiques

Sur les 27 candidatures reçues, 10 ont été retenues. L’annonce officielle des lauréats a eu lieu le 02 mars 2017. Un projet complémentaire, celui de Borne Fontaine, a également été évalué. Les différents projets, classés par thématique, sont présentés ci-dessous. Les projets contribuant au rafraîchissement en ville sont plus détaillés :

Economies des ressources en eau

Bocage Urbain par Elodie Stephan & Orythie (Indépendant et bureau d’étude) : Le projet Bocage Urbain est un dispositif d’aménagement urbain et paysager dédié à la gestion des eaux de ruissellement urbaines, recourant au végétal. Son système, inspiré des bocages, a été adapté à la ville (par rapport à des solutions remplissant les mêmes fonctions de type noues).

C’est un ouvrage de bio rétention qui se compose de plusieurs modules (bacs contenant des plantes et un espace de stockage de l’eau) permettant de recueillir l’eau de pluie et positionné sur l’espace urbain (ex : pieds d’immeuble, trottoirs).

Le projet ambitionne de répondre à plusieurs enjeux :

  • Assurer une meilleure gestion de l'eau pluviale : en captant l'eau des toitures, en permettant une infiltration à la source, en stockant l'eau pour un usage local et en permettant la régulation par la rétention ;
  • Favoriser la place de la nature en ville en proposant une diversité de végétaux, dont l'arrosage se fera de manière autonome;
  • Rafraîchir l'espace public grâce aux plantes et à l'eau stockée et réguler la pollution.

Le projet est en cours de test.

Valorisation des Eaux Non Potables par Phytorestore (PME) : Le projet Phytorestore consiste à mettre en place une solution à la fois paysagère et écologique pour le traitement et la valorisation des eaux non-potables de Paris en utilisant des systèmes de phyto-épuration. Deux bacs de traitement contenant un mélange de substrats et de plantes aux propriétés filtrantes spécifiques sont installés sur un réservoir d’eau non-potable et sont alimentés par cette eau. L’eau filtrée par les plantes est ensuite réinjectée dans le réservoir, après que ses propriétés aient été analysées et testées.

Phytorestore poursuit 4 objectifs principaux :

  • Traitement des eaux du réseau non-potable ;
  • Valorisation des eaux traitées par réutilisation pour des usages de baignade ou d’irrigation dédiés à l’agriculture urbaine ;
  • Economie de la consommation d’eau potable ;
  • Mise en place d’un écosystème végétal urbain et renforcement de la biodiversité et de l’insertion paysagère des solutions de traitement de l’eau. Le projet est en cours de test.

Borne Fontaine par Plaine Commune (Collectivité) - Projet Bonus (n’a pas répondu à l’appel à projet mais a bénéficié de l’évaluation):Le projet Borne fontaine a été conçu en réponse à la problématique de l’ouverture sauvage des bouches d’incendie de la ville d’Aubervilliers durant l’été. Il consiste à proposer une offre nouvelle de rafraîchissement à dimension ludique, prenant la forme d’une borne fontaine. Cette borne est située à proximité de bouche d’incendie fréquemment ouverte, afin de détourner une partie de ses ouvertures sauvages. Le projet est achevé : si l’installation de la borne ne semble pas s’être traduite par une diminution claire de l’ouverture de la bouche d’incendie, elle a néanmoins répondu à un vrai besoin puisqu’après enquête, plus de 80% des répondants ont estimé utile qu’un point de rafraîchissement soit installé sur la place. Par ailleurs, la borne a contribué à la ludification de l’espace public et a favorisé le lien social, les passants s’arrêtant pour y boire, y jouer ou échanger autour. 

Prototype installé pour l’expérimentation

Défi Eco’O par eGreen (Start Up) : Défi ludique, favorisant les économies d’eau, à l’échelle du bâtiment, via l’incitation comportementale (nudge), la gamification (organisation d’un challenge) et le suivi de la consommation en temps réel. Le projet est terminé.

Water Ecoquette par WéCo (PME) : Module de toilettes publiques écologiques à chasse d’eau autonome (circuit fermé), facilement déplaçable et modulable, au design d’usage innovant dans des containers maritimes recyclés. Le projet est abandonné.

Modularité des espaces et mode de vie

Matrioshka par Quatorze (Association) : Mobilier urbain en bois, à énergie positive (panneaux solaires intégrés) permettant de travailler en nomade (tables, wifi), de faire une pause en ville tout en rechargeant ses appareils électroniques (3 ordinateurs, 6 téléphones) et en étant à l’ombre (ombrière). Le projet est terminé.

La Matrioshka aspire à être un lieu de pause urbaine qui participe à :

  • La résorption de la fracture énergétique et numérique
  • La réduction des dépenses énergétiques : le mobilier fonctionne à l’énergie solaire et permet l'apport de zone de fraicheur
  • La sensibilisation du public aux nouveaux modèles de micro-production énergétique et la reconquête de l'espace public

Par ce projet, Quatorze réfléchit également à l’appropriation de l’espace public par les citoyens, et notamment de l’assise et de la possibilité de travailler en ville sans avoir à payer, dans le cadre d’une réflexion poussée sur la modularité de l’espace public.

Enfin, et après plusieurs expérimentations, le module développé pour l’expérimentation ACC est un troisième prototype qui intègre des ombrières, pour apporter une zone de fraîcheur (design spécifiquement conçu pour les périodes de canicule).

Matrioska déployée devant la Station F

Renforcement du lien social

Solidarité canicule par Bénévole at Home (Start Up) : Réseau d’entraide de citoyens bénévoles géo-localisés permettant la cartographie & la mise en relation de bénévoles avec des personnes en situation de vulnérabilité dans un contexte climatique alarmant. L’expérimentation devait se concentrer sur la canicule. Le projet est abandonné.

Conciergerie senior par Conciergerie solidaire (Start up) : Modèle de conciergerie adapté aux seniors, proposant des animations par des concierges de quartier et fournissant des services par des partenaires locaux. Le projet est en cours de test et proposera des animations notamment en phase de canicule.

Les Clochettes par Le Carillon (Association) : Projet de rue végétale, entretenue par les citadins, des personnes sans-abri et des commerçants, afin de recréer du lien social et d’inverser le regard négatif porté sur les sans-domicile. Le projet est terminé.

Rafraîchissement de la ville

Lisière d’une tierce forêt par Alteralia & Fiedldwordk Architecture (Association et bureau d’étude) est un projet d’aménagement qui vise à transformer un parking en un espace végétalisé « hybride », mêlant l’urbain au naturel et permettant d’apporter plus de fraicheur en ville. Le parking actuel est attenant à une résidence de jeunes travailleurs. Actuellement, il offre peu de confort et devient un four l’été, en raison de la chaleur emmagasinée par le sol et de la faible présence d’arbre.

Le projet Lisière d’une Tierce Forêt propose 3 agencements  :

  • Une végétalisation de l’espace via la plantation d’arbres selon une approche écosystémique ;
  • L’utilisation d’un revêtement de sol innovant, adapté aux contraintes d’un usage urbain (ex : circulation par tous les temps de piétons et de véhicules) tout en étant perméable et en favorisant les échanges entre les arbres et leur environnement ;
  • L’installation d’un mobilier urbain flexible et évolutif.

Le projet vise la cohabitation de populations aux usages différents. Il se dote d’une dimension évolutive : le site doit pouvoir s’adapter aux besoins des usagers dans le temps. Par ailleurs, la « Lisière d’une tierce forêt » est pensée comme un écosystème autonome et résilient demandant un entretien minimum et un espace hybride entre l’urbain et le végétal .  L’objectif consiste ainsi à concevoir un espace plus frais, sécurisé et agréable, permettant de meilleures conditions d’accueil pour les résidents et usagers du bâtiment. Le projet est en cours de test.

Aménagement projeté, après travaux

Anima par Ekolog, Panorama Paysage, LAMS 21, Halage, le 6B (Groupement) : Anima est un projet de création d’exploitations forestières urbaines temporaires (durée de vie de 6 à 20 ans), sur des friches ou terrains en attente de projet.

L’objectif est d’améliorer l’offre de services écosystémiques forestiers et la qualité du sol d’un site donné, en suivant deux lignes directrices :

  • La modularité et adaptation du projet aux différents contextes en fonction des spécificités bioclimatiques du terrain et des usages ou des attentes du commanditaire ;
  • La préservation des ressources existantes et apport minimum d’intrants sur le site (intégration et adaptation de l’existant). Le projet Anima propose d’agir sur 5 axes ayant un impact sur l’adaptation au changement climatique :
  • Rafraîchissement (évapotranspiration et ombrage) et stockage du carbone : participation des arbres à l’adaptation et à l’atténuation au changement climatique ;
  • Apport de services écosystémiques forestiers : accueil du public dans un espace de nature en ville, offre d’habitats et biodiversité ;
  • Régénération des sols et restitution de services écosystémiques des sols : dépollution des sols, amélioration de la fertilité agronomique ;
  • Développement de filières économiques en circuit court (pépinière, matériau bois) ;
  • Animation / participation au lien social et urbain.

Le projet est en cours de test.

Sur les 11 projets, 4 expérimentations ont été finalisées, obtenant des résultats positifs en termes d’impacts sur l’adaptation au changement climatique, en réduisant la consommation d’eau, en proposant des espaces hybrides encourageant de nouveaux usages (place de la nature en ville, création de lieux de travail à l’extérieur), en favorisant le lien social et en apportant des lieux de rafraîchissement.

4 projets sont encore en cours d’expérimentation, notamment les projets ayant une dimension végétale (qui demandent plus de temps pour se déployer). Enfin, 3 projets ont été suspendus, faute de ressources pour être poursuivis.

Illustration 1 : Projets déployés (mai 2017)

Quels enseignements tirer des projets ?

Afin de tirer des enseignements de ces 11 projets, un exercice d’évaluation a été menée pendant un an le groupement d’experts composé des cabinets de conseil Nomadeis et Mazars.

L’évaluation s’est structurée en trois parties :

  • 1) L’évaluation des projets selon trois critères communs : leur efficacité, leur faisabilité et leur durabilité ; 3 phases d’entretiens ont été menées afin de voir l’évolution des projets : une à l’été 2017, la seconde en novembre 2017 et la dernière en février 2018.
  • 2) L’extrapolation de ces résultats individuels a permis de tirer des enseignements sur les facteurs clefs de succès et d’échecs;
  • 3) Enfin, des propositions d’actions ont été proposées à la puissance publique pour remédier aux freins identifiés, pour activer les leviers et pour favoriser le développement des solutions les plus prometteuses.

De manière synthétique, les évaluateurs ont fait ressortir 9 messages clés. Ils permettent de déterminer les caractéristiques partagées par ces projets. En voici une synthèse :

A noter que concernant la thématique du rafraîchissement, l’efficacité des solutions proposées s’est révélée complexe à évaluer, car les projets n’ont pas tous délivrés leurs résultats, notamment les projets impliquant du végétal et s’inscrivant dans le temps long, où les projets ayant nécessité de définir un protocole de mesure rigoureux (ce qui a pris du temps).

Par ailleurs, la notion de rafraîchissement relève souvent du ressenti et est particulièrement complexe à mesurer ;

Et après ? Faire des recommandations précises à la puissance publique

Le rapport d’évaluation sera remis à la rentrée 2018 par les évaluateurs à l’Urban Lab ainsi qu’à la Ville de Paris et à l’ADEME Ile-de-France (les financeurs de l’évaluation).

Par ailleurs, une série de recommandations sera présentée à la puissance publique concernant :

  • Le soutien aux porteurs de projet, en déterminant quelles sont les conditions optimales à réunir pour assurer le succès de ces initiatives, et en réfléchissant au rôle de la puissance publique pour aider ces projets ;
  • Le soutien aux thématiques de l’adaptation au changement climatique, en déterminant les sujets qui ont besoin d’un appui fort (réglementaire par exemple).

Enfin, une synthèse présentera ces résultats ainsi que les recommandations. Elle sera mise en ligne sur le site de l’Urban Lab en septembre 2018.

Pour en savoir plus

Auteur : Marion Apaire, Cheffe de projet à l’Urban Lab (marion.apaire@parisandco.com)

www.urbanlab.parisandco.paris

[1] Source :  Agence Parisienne du Climat, Le changement climatique à Paris, Evolution du climat à Paris depuis 1900, quel Climat futur ?, Juillet 2015 

[2] Source : The economics of adaptation to climate change – World Bank Report – 2010 - en comparaison, l’aide publique au développement représentait 160 milliards de dollars en 2014

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Modéré par : Nadège Rigaudeau

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