Résultats du projet Epicea : impact du changement climatique sur l agglomération parisienne et stratégies d adaptation

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1 Dossier de presse Paris, le 25 octobre 2012 Résultats du projet Epicea : impact du changement climatique sur l agglomération parisienne et stratégies d adaptation Les résultats du projet Epicea (Etude pluridisciplinaire des impacts du changement climatique à l échelle de l agglomération parisienne) ont été présentés aujourd hui à l occasion des Journées Parisiennes de l Energie et du Climat organisées par la Ville de Paris. Le projet Epicea a été mené conjointement par Météo-France et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) pour apporter un éclairage scientifique sur de possibles adaptations du territoire face au changement climatique. Dévolu aux questions d'aménagement à long terme, de météorologie urbaine et d impact du réchauffement climatique sur la capitale, le projet Epicea a été financé par la Ville de Paris. Il entre dans le cadre du programme de recherche "Paris 2030". Les zones densément urbanisées sont soumises à des microclimats spécifiques. La géométrie des villes et l imperméabilisation des surfaces, conjuguée avec la réduction de la trame verte, entraînent notamment la formation d un "îlot de chaleur" urbain. Cet écart de température entre la ville et les banlieues ou campagnes environnantes peut atteindre plusieurs degrés. Il est plus marqué la nuit que le jour. En journée, alors qu à la campagne l énergie solaire est utilisée pour l évapotranspiration des plantes, elle est stockée par les surfaces urbaines. Ces dernières commencent à la restituer en fin de journée, ce qui limite le rafraîchissement nocturne de l air en ville. L écart se creuse encore lors des pics de chaleur et des canicules : en août 2003, au plus fort de l épisode caniculaire qui a touché la France, la différence de température entre le centre de Paris et les zones rurales environnantes a pu atteindre, la nuit, 8 C. Or, les projections climatiques effectuées pour le dernier rapport du Groupe d experts intergouvernemental sur l évolution du climat (2007) laissent augurer à l horizon 2100 un réchauffement moyen à l échelle du globe de 1,1 à 6,4 C ainsi qu une multiplication et une intensificati on des vagues de chaleur. Des canicules comparables à celle de 2003 pourraient devenir courantes en France d ici à la fin du siècle. Lancé en 2008, le projet EPICEA avait pour objectif d évaluer l impact du changement climatique sur l agglomération parisienne et de quantifier les effets de plusieurs scénarios théoriques d adaptation sur le développement de l îlot de chaleur urbain pour des conditions climatiques identiques à celles rencontrées à Paris lors de la canicule de 2003, et ainsi d évaluer l efficacité des mesures d adaptation. Pour ce faire, les climatologues de Météo-France ont dans un premier temps analysé finement les effets de la canicule de 2003 sur Paris, en s appuyant sur une description détaillée des caractéristiques physiques du cadre bâti élaborée par le CSTB en coopération étroite avec l Atelier Parisien d Urbanisme (APUR). Retrouvez les rapports finaux du projet à l adresse : Contacts presse Météo-France: Anne Faye Anne Orliac / / presse@meteo.fr Mairie de Paris : Damien Steffan / / damien.steffan@paris.fr CSTB : Le Bonheur est dans la Com - Ingrid Launay-Cotrebil / / launay@bcomrp.com 1

2 Quel climat dans l agglomération parisienne à la fin du siècle? Des projections climatiques ont été élaborées à l échelle de l agglomération parisienne pour deux scénarios d émission de gaz à effet de serre (A2 et A1B 1 ), avec le modèle Arpège- Climat de Météo-France. Les résultats mettent en évidence pour la fin du siècle une hausse de la température de l air comprise entre 2 et 4 C qui varie selon le n iveau d urbanisation (centre ville, banlieue, campagne) et une tendance sensible vers des hivers plus doux et des étés beaucoup plus chauds qu aujourd hui. Urbain Périurbain Rural T MIN T MAX T MIN T MAX T MIN T MAX Présent ( ) Futur ( ) A1B A Hausse de A1B température futurprésent A Moyennes annuelles des minima et maxima journaliers de température de l air à 2 mètres en degrés Celsius, calculées en climats actuel et futur suivant les scénarios A2 et A1B. Les "indices de froid", par exemple le nombre de jours de froid (température minimale inférieure à -5 C), sont en forte régression alors que les "indices de chaleur" sont en forte expansion : les pics de chaleurs et les canicules, actuellement rares dans la capitale, seraient courants à la fin du XXI ème siècle. Nombre moyen par an de jours froids et très chauds et de canicules pour les climats actuel et pour la fin du siècle sur les zones urbaines (gris), périurbaines (bleu) et rurales (vert) à Paris et alentour. 1 Ces scénarios font partie des scénarios de concentration de gaz à effet de serre élaborés par le Groupe d experts intergouvernemental sur l évolution du climat (GIEC). A2 est associé aux concentrations de gaz à effet de serre les plus élevées et A1B est un scénario intermédiaire, plus optimiste. 2

3 Retour sur la canicule de l été 2003 Les chercheurs ont rejoué, grâce à des simulations numériques, la période la plus chaude de la canicule de 2003 (du 8 au 13 août) à Paris et ses environs. Les simulations ont été effectuées à une échelle très fine (résolution : 250 mètres), avec des modèles de prévision du temps de Météo-France tenant compte des spécificités de la ville. Une description du cadre bâti de l agglomération parisienne, recensant à la fois la forme urbaine et les propriétés des matériaux, a été élaborée par le CSTB en collaboration avec l Atelier Parisien d Urbanisme (APUR). Les résultats mettent en évidence l apparition d un îlot de chaleur urbain de l ordre de 4 à 7 C en fin de nuit entre le centre de Paris (arr ondissements les plus chauds : 2 ème, 3 ème, 8 ème, 9 ème, 10 ème et 11 ème ) et les zones alentour moins urbanisées. Des micro-îlots de chaleur urbains apparaissent également dans les simulations au sein même de Paris, d une intensité de 2 à 4 C. Selon l a force du vent, la hausse de température peut se propager sous le vent en aval de la zone la plus chaude, formant un panache urbain : les températures augmentent alors de 2 C dans le s arrondissements périphériques et les communes proches. Les arrondissements fortement urbanisés du centre de Paris et les zones situées sous le panache urbain apparaissent ainsi comme les plus exposés aux fortes températures. Ilot de chaleur urbain simulé sur l agglomération parisienne (moyenne des températures de l air à 2 mètres à 4h, 5h et 6h locales pour les 5 nuits de la simulation). 3

4 Coupe transversale de l îlot de chaleur urbain d ouest en est selon l axe indiqué en pointillés sur la figure précédente. Panache urbain 09/08/ /08/ /08/ /08/ /08/2003 Ilots de chaleur urbains simulés sur l agglomération parisienne pour les 5 jours de canicule. On observe sur les 4 dernières simulations le panache urbain (orienté Nord-Ouest les 10 et 11 août et Sud-Est les 12 et 13 août). 4

5 Simuler les effets de différents scénarios d adaptation Compte tenu des perspectives d évolution du climat parisien, il est essentiel de qualifier l effet de paramètres susceptibles d influencer les caractéristiques des îlots de chaleur urbains, parmi lesquels les propriétés radiatives des surfaces (toitures, murs, rues,etc) et la présence de "zones vertes" (végétales) ou "bleues" (aquatiques). Différentes simulations ont été menées en modifiant ces paramètres dans Paris intra muros afin de quantifier leur impact sur le climat urbain, dans le contexte de la canicule La base de données décrivant le cadre bâti parisien, élaborée pour l analyse de la canicule 2003, a servi de référence pour ces simulations. Les scénarios étudiés sont les suivants: - modification des propriétés radiatives des façades et toitures des bâtiments, - verdissement par végétalisation de l espace urbain, - humidification des chaussées, - combinaison de ces trois aspects. Scénario réfléchissant L hypothèse est celle d un recouvrement des façades et des toitures par des matériaux très réfléchissants et fortement émissifs. L impact simulé sur les températures dans Paris intra muros est relativement important : 1 C de moins en moyen ne sur toute la durée de la canicule avec 3 C de moins au maximum à un instant donné dans le centre densément construit par rapport à la situation de référence. Scénario de verdissement Ce scénario simule le recouvrement par de la végétation basse (de type herbe) de l ensemble des terres nues dans Paris intra muros (soit 862 hectares) et de la moitié des chaussées de largeur supérieure à 15 mètres (soit 300 hectares). Le verdissement de la ville n a un impact que si la végétation est maintenue dans un état lui permettant ses activités d évapotranspiration. En imposant un arrosage suffisant, on obtient ainsi un impact très important en journée (jusqu à 3 à 5 C à un instant donné) et ce d autant plus que le taux de végétation est élevé. Scénario d humidification des chaussées Ce scénario prévoit l humidification de l ensemble des chaussées de la capitale, en journée, par ruissellement d eau provenant du réseau d eau non potable de la ville. L humidification de la ville conduit à une diminution de l intensité de l îlot de chaleur urbain assez faible, inférieure à 0,5 C en moyenne sur tou te la durée de l épisode, avec des baisses instantanées comprises entre 1 et 2 C. L im pact de cet arrosage est toutefois beaucoup plus sensible en journée que la nuit. Scénario complet Ce scénario combine les trois premiers scénarios. Comme attendu, la réalisation simultanée de toutes les modifications donne les plus importantes anomalies horaires de température à 2 mètres. La diminution d intensité de l îlot de chaleur urbain atteint 1 à 2 C en moyenne sur l ensemble de l épisode, avec des baisses maximales pouvant atteindre 6 C en fin de matinée ou en fin d après-midi. 5

6 Intensité de l îlot de chaleur urbain dans le scénario «complet» (moyenne des températures de l air à 2 m à 4h, 5h et 6 h locales pour les 5 nuits de la canicule) Anomalies de température à 2 mètres calculées sur l îlot de chaleur urbain entre le scénario «complet» et la référence. Ces scénarios à moyen ou long terme permettent d explorer le potentiel de différentes solutions d adaptation. En cela, ils peuvent constituer une aide à la décision. Bien entendu, ce type d études n est qu un élément parmi d autres dans un processus de prise de décision, qui, outre les performances escomptées des solutions envisagées, doit également prendre en compte leurs coûts d investissement et de maintenance, l acceptabilité par les autorités et les usagers de la ville ainsi que les incidences de ces mesures d adaptation sur d autres facteurs sociétaux. 6

7 A propos de Météo-France Service météorologique et climatique national, Météo-France est non seulement en charge de la prévision du temps mais aussi du suivi climatique quotidien, qui s attache à caractériser les événements météorologiques dans une perspective climatique. Ses climatologues précisent le diagnostic d'évolution du climat passé, travail notamment exploité par les équipes de recherche sur le climat. Météo-France est également très engagé dans les programmes de recherche sur l évolution du climat au niveau global et régional, et sur ses impacts (adaptation de la ville au changement climatique, évolution des phénomènes extrêmes ). Fort de cette expertise, Météo-France apporte son appui technique aux décideurs dans le cadre de la définition des politiques d adaptation au changement climatique. A propos du CSTB Établissement public au service de l innovation dans le bâtiment, le CSTB, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment, exerce quatre activités clés : la recherche, l expertise, l évaluation et la diffusion des connaissances, organisées pour répondre aux enjeux de développement durable dans le monde de la construction. Son champ de compétences couvre les produits de construction, les bâtiments et leur intégration dans les quartiers et les villes. Avec ses 909 collaborateurs, ses filiales et ses réseaux de partenaires nationaux, européens et internationaux, le CSTB est au service de l ensemble des parties prenantes de la construction pour faire progresser la qualité et la sécurité des bâtiments. 7