Lisière d’une Tierce Forêt, un îlot de fraîcheur en ville

La ville contemporaine s’est construite en opposition au paysage de la campagne. Elle a partiellement recouvert les champs, les prairies et les forêts. Le projet Tierce Forêt réconcilie le milieu urbain avec la nature en introduisant l’écosystème forestier en ville.

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Tierce Forêt est la transformation du parking de la résidence de jeunes travailleurs Eugène Hénaff à Aubervilliers en un espace piéton accueillant et agréable pour les résidents, les employés et les visiteurs de la structure. À la volonté d’améliorer l’accueil du public s’ajoute une exigence environnementale et de santé publique forte : la recherche d’impact positif du nouvel aménagement au climat de la ville, notamment via la diminution de l’effet d’îlot de chaleur urbain.

Les questions environnementales apportent à la conception du projet une nouvelle dimension ; la végétation n’est pas ici un simple agrément mais une infrastructure indispensable à la ville contemporaine et future.

Le projet Tierce Forêt est innovant car il associe une forêt et un sol urbain perméable. Ce nouveau type d’espace public constitue un îlot de fraîcheur, car l’air ambiant va être rafraîchi par l’évaporation au niveau du sol et par la transpiration des arbres. Il ne remplace pas les typologies existantes mais en crée une nouvelle à la croisée d'un jardin et d'une place publique. 

Le terme «Tierce Forêt» vient de l’extension de la notion de forêt primaire, celle jamais touchée par l’homme, et de la forêt secondaire, celle qui a été replantée, toutes deux opposées à la notion d’espace urbanisé. La coexistence de la ville et de la forêt dans un même espace donne lieu à un nouveau type de paysage que nous appelons ici la Tierce Forêt.

Objectif du projet

La lutte contre les îlots de chaleur urbains est aujourd’hui l’un des enjeux principaux en milieu urbain. L’objectif premier de ce projet est de mettre au point une méthode innovante pour rafraichir la ville, basée à la fois sur la plantation d’arbres et sur l’utilisation d’un revêtement de sol drainant. Au travers du choix pertinent des essences d’arbres et des associations symbiotiques, de la structure du peuplement, des propriétés du sol reconstitué, de la gestion de l’eau pluviale et des caractéristiques du revêtement de sol, le projet vise à optimiser le rafraichissement urbain. Ces arbres vont par ailleurs amener d’autres services écosystémiques tel que la régulation du climat global grâce à la séquestration du CO2, le bien être, etc.

Évolution du climat

Les différentes projections font état, en Europe de l’ouest, d’une augmentation de la fréquence et de la sévérité des périodes de sécheresse du fait d’une augmentation de la température (+2 à 4.5°C) et de modifications du régime des précipitations avec plus de pluie en hiver et moins en été (Saxe et al., 2001 ; Schär et al., 2004 ; Chauvin and Devil, 2007 ; Déqué, 2007). Ce phénomène est amplifié en ville avec l’apparition des îlots de chaleur urbains du fait de la présence de matériaux imperméabilisant le sol (Mohajerani et al., 2016) et de couleur sombre accumulant la chaleur.

Effet de la végétation sur le climat

La végétation en ville est généralement vue comme de la décoration ou de l’agrément par les aménageurs. Il s’agit ici de la voir sous l’angle de la santé des populations urbaines en ce qui concerne le climat mais aussi la qualité de l’air. Au-delà des bénéfices en termes d’absorption de CO₂ et de fixation des particules fines présentes dans l’air, les arbres sont indispensables à la régulation des températures. D'une part, la plantation d’arbres crée des surfaces ombragées et diminue ainsi l’ensoleillement direct au sol. L’énergie solaire est pour partie absorbée et réfléchie par le feuillage des arbres au lieu d’être emmagasinée dans les matériaux de sol. D'autre part, l’évaporation d’eau par les feuilles, appelée transpiration végétale, contribue au rafraîchissement de l’air. Un arbre rafraîchit ainsi l’atmosphère par l’ombrage qu’il procure mais aussi et surtout par le processus de transpiration par les feuilles, sous réserve d’avoir une bonne alimentation en eau.

L’idée principale est de créer un écosystème autonome et pérenne qui nécessite un minimum d’entretien. Pour répondre à cet objectif, une attention toute particulière est portée sur le choix des essences, la structure du peuplement, la reconstruction d’un sol avec des capacités de rétention importantes (rechargeable lors de chaque épisode pluvieux), une activité biologique intense (relance des processus de formation des sols) et une gestion de l’eau pluviale pour alimenter les arbres. Ne plus réfléchir en termes d’arbres isolés mais en peuplement, comme dans une forêt, est un aspect clé de la démarche proposée.

Effet des matériaux de sol sur le climat

En ville le sol est le plus souvent imperméable, ce qui pose problème tant au niveau de la gestion de l’eau de pluie qu’au niveau de l’accumulation de chaleur dans les matériaux. Le phénomène d’accumulation de chaleur est encore amplifié par la couleur sombre des revêtements courants, comme l’enrobé bitumineux. En effet, un sol sombre, à l’albédo faible (de 0,05 à 0,15), réfléchit très peu de rayonnement solaire. En conséquence, il absorbe une grande partie de l’énergie solaire pour la restituer sous forme de chaleur. Les matériaux sombres favorisent ainsi l’effet d’îlot de chaleur urbain. Habituellement les critères de choix des matériaux du sol se limitent à la solidité, à la résistance, à l’usure, à l’apparence, au coût et plus récemment à l’impact environnemental lié à sa composition, sa fabrication et son recyclage. Nous élargissons ce dernier critère en incluant deux caractéristiques qui influencent directement le confort climatique en ville :

• L’albédo : un revêtement de sol avec un albédo élevé, à savoir de couleur claire, diminue davantage l’accumulation de chaleur. La valeur d’albédo doit toutefois prendre en compte le confort visuel des usagers. Un revêtement trop clair peut s’avérer éblouissant.
• La perméabilité : les revêtements drainants actuellement disponibles sur le marché sont optimisés pour la gestion de l’eau de pluie. En revanche, le rétablissement du cycle d’évaporation depuis le sol, phénomène indispensable dans la lutte contre l’ICU, n’a pas encore été considéré dans la mise au point de ces matériaux. Cette dernière caractéristique sera développée et expérimentée dans le cadre du projet Tierce Forêt en partenariat avec des instituts de recherche scientifiques.

Indicateurs de suivi

L’évaluation de l’impact microclimatique du projet est réalisée par l’équipe du laboratoire LIED de l’Université Paris Diderot. Les mesures climatiques débutées au cours de l’été 2018 (état initial avant plantation), s’achèveront à la fin de l‘été 2020 soit deux années après la plantation,  permettant ainsi d’évaluer l’effet de la plantation des arbres sur la température et l’humidité de l’air. Deux stations météorologiques professionnelles mises à disposition par Météo-France avec la participation du Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) sont installées sur le site. Elles mesurent la température de l’air, l’humidité relative, la vitesse du vent, le rayonnement solaire, la température radiante et la pluviométrie sur une zone témoin et sur la future zone de plantation des arbres.

À l’échelle du quartier

À terme, il serait intéressant de mettre en place une multitude d’îlots de fraicheur répartis sur des points stratégiques de la ville, et de les raccorder par des « couloirs écologiques » (trames vertes et bleues) afin de permettre la circulation de ces masses d’air rafraichi dans l’espace urbain. Ces îlots de végétation constituent également des îlots de biodiversité au cœur des villes.

Partenaires du projet

Le projet porté par l’association Alteralia a été conçu par le cabinet Fieldwork architecture. L’équipe de conception intègre également les bureaux d’études Ekolog et EcoSustain pour les aspects environnementaux, IPH pour ses compétences en voirie et réseaux divers et le LIED pour ses recherches en microclimat urbain.

Le projet a été lauréat du programme d’expérimentation « Adaptation au changement climatique », lancé par la Ville de Paris et l’UrbanLab de Paris&Co. L’Agence Parisienne du Climat, Météo-France, la Région IDF et l’ADEME ont souhaité être associés au projet. Plaine Commune, le CG 93 et la Ville d’Aubervilliers suivent aussi avec intérêt la démarche.

Le projet a su mobiliser un nombre important de partenaires, attestant de son intérêt, tant pour les collectivités, les experts de l’environnement, les scientifiques ou les aménageurs. Innovant dans sa démarche, il pourrait devenir un cas d’école et être répliqué dans d’autres territoires.

• Fieldwork architecture : www.fieldwork.archi
• EcoSustain : www.ecosustain.fr
• Ekolog : www.ekolog.fr
• IPH-VRD : www.iph-bet.fr
• LIED : www.lied-pieri.univ-paris-diderot.fr
• UrbanLab : https://urbanlab.parisandco.paris/Les-programmes/Qu-est-ce-qu-un-programme/Programmes-en-cours/Adaptation-au-Changement-Climatique
• Article APC : http://www.apc-paris.com/bonne-pratique/lisiere-dune-tierce-foret-reimplanter-foret-ville-pour-lutter-contre-lilot-chaleur
• Association Alteralia : www.alteralia.com

Article rédigé par Fieldwork architecture

Références

• Saxe, H., Cannell, M.G.R., Johnsen, Ø., Ryan, M.G., and Vourlitis, G., (2001) Tree and forest functioning in response to global warming, New Phytol. 149, 369-400.
• Schär, C., Vidale, P.L., Lüthi, D., Frei, C., Häberli, C., Mark A.,Liniger, M.A., and Appenzeller, C., The role of increasing temperature variability in European summer heatwaves, Nature 427, 332-336.
• Chauvin, F., and Denvil, S. (2007) Changes in severe indices as simulated by two French coupled global climate models. Glob. Planet Change 57, 96-117.
• Déqué, M. (2007) Frequency of precipitation and temperature extremes over France in an anthropogenic scenario: model results and statistical correction according to observed values. Glob. Planet Change 57, 16-26.
• Mohajerani A1, Bakaric J2, Jeffrey-Bailey T2. (2016). The urban heat island effect, its causes, and mitigation, with reference to the thermal properties of asphalt concrete. Journal of Environmental Mangement, 197:522-538.

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