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Les villes européennes doivent s’adapter face à la multiplication des vagues de chaleur

Les villes européennes doivent s’adapter face à la multiplication des vagues de chaleur
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« Mais quand est-ce que cela va s’arrêter ? », s’interrogeait il y a deux mois un membre de Reddit, un réseau social qui s’apparente à un forum informel. Le thème de la « canicule en Europe » a été commenté plus de 800 fois dans le monde entier par des internautes déstabilisés par les températures insoutenables qui ont sévi en juin et en juillet 2019 sur le continent. « Si les températures locales ont pu être inférieures ou supérieures aux prévisions, nos données montrent que les températures dans le sud-ouest de l’Europe ont été inhabituellement élevées la dernière semaine de juin. Même s’il s’agit d'un phénomène exceptionnel, ce genre d’événements devrait se multiplier à l’avenir à cause du changement climatique », affirme Jean-Noël Thépaut, à la tête du Service Copernicus concernant le changement climatique (C3S). Par rapport aux anciens relevés, les dernières données du C3S révèlent que le mois de juin, cette année, a été en moyenne 3°C plus chaud que la normale constatée entre 1850 et 1900.

D’après l’initiative World Weather Attribution, ces températures records ne sont généralement constatées que tous les 50 à 150 ans. Mais selon l’Agence européenne pour l'environnement, l’Europe a connu chaque année plusieurs vagues de chaleur extrême depuis 2014, sauf en 2016, avec des services d’urgences sur le qui-vive, des infrastructures en panne et une Europe qui s'interroge sur sa capacité à s’adapter rapidement aux conditions météorologiques extrêmes.

Un véritable défi pour les zones urbaines européennes

Alors qu’environ 76 % de la population européenne vit en ville, un chiffre qui devrait passer à 82 % d'ici 2050, les citadins seront les premiers à devoir s’adapter.

Ces trois derniers mois, les reportages dans les médias ont été nombreux à constater que cette chaleur extrême met en exergue les principales problématiques du mode de vie urbain en Europe : les habitations et les transports en commun, en passant par les services publics et les entreprises, jusqu’à la santé des personnes les plus vulnérables. La résilience pourrait passer par une refonte des infrastructures et du mode de fonctionnement des villes, alors que nombre de zones urbaines se préparent à affronter des conditions climatiques de plus en plus chaudes sur le continent.

Rails et bus en surchauffe : des transports en commun sous tension

Il était minuit passé ce 25 juillet lorsque la SNCF a tweeté que plus de la moitié des trains entre Metz et le Luxembourg, un axe très fréquenté le matin et le soir, était en panne à cause de la chaleur. Le même jour à Paris, le RER A transportant quelque 50 000 personnes chaque heure aux périodes de pointe a été mis à l’arrêt, car les rails et les caténaires étaient rendus inutilisables par une température supérieure à 40°C. Au Royaume-Uni, plusieurs incidents liés à la chaleur ont gêné le fonctionnement normal des services du National Rail, tandis que le métro de Londres a subi d’importantes perturbations aux heures de pointe. Trois jours plus tard, deux rails se sont rompus sous l’effet de la chaleur en Suède.

Il va peut-être falloir s’habituer à vivre au ralenti dans les villes lorsque le mercure grimpe au thermomètre. Sur les réseaux sociaux, les plaintes ont afflué par centaines sur les comptes des sociétés de transports publics, alors que les lois de la physique se rappelaient au bon souvenir des voyageurs. « Lorsqu’ils chauffent – à une température environ 20°C supérieure à celle de l’air – les rails en acier se dilatent et s’allongent, ce qui peut occasionner une déformation, ce qu’on appelle un gauchissement », explique John Easton, expert ferroviaire à l’Institution of Engineering and Technology. Si on essayait de les adapter aux températures plus élevées, on pourrait « certainement accroître le risque d’une rupture des rails », selon John Easton. « La seule solution, c’est de ralentir les trains. »

On a également choisi de peindre les rails en blanc, afin de réfléchir une partie de la lumière pour diminuer leur température de 5 à 10°C. Mais le bien-être des passagers par ces fortes chaleurs fait partie des priorités pour les solutions à long terme. En France, la SNCF teste actuellement de nouveaux systèmes d’air conditionné dans les trains et les cars, ainsi que des climatisations moins polluantes. Pendant ce temps-là, à Londres, la société Transport for London a modernisé quatre lignes, mettant 192 nouveaux trains climatisés à la disposition des Londoniens.

Les centrales en surchauffe en raison de la canicule

Alors que les industries, les entreprises et les foyers sont très dépendants de l’électricité en ville, l’économie et le mode de vie urbains devront s’adapter pour survivre. Le 27 juin dernier, la consommation d’électricité à Milan a atteint un niveau record de 1635 MW, alors que ses habitants suffoquaient sous une température de 40°C. Plusieurs pannes de courant ont plongé certains quartiers de la capitale financière italienne dans l’obscurité pendant plus d’une demi-journée, alors que la consommation a bondi de 40 % par rapport à l’année précédente.

Cet été, la demande en énergie frigorifique a doublé à Athènes, avec une consommation d’électricité multipliée par trois aux heures de pointe. Pendant ce temps, l’Agence européenne pour l'environnement affirme que la consommation électrique liée aux systèmes de refroidissement en période de pointe va augmenter en Europe ; l’Italie, l’Espagne et la France étant les pays les plus concernés. En Italie par exemple, la consommation d’énergie frigorifique des particuliers et des services pourrait passer de 13 % de la demande énergétique primaire totale en 2010 à 70 % en 2050.

Quand on sait que 66 % de l’énergie utilisée pour chauffer et refroidir en Europe provient des combustibles fossiles, avec 60,5 millions de climatiseurs en service en 2016 selon les estimations, la climatisation devrait finalement nous réchauffer encore plus.

Puisque que les systèmes de refroidissement fonctionneront de plus en plus face à la hausse des températures, la production énergétique doit suivre le rythme. Mais ces températures inhabituellement élevées peuvent aussi ralentir le rendement énergétique, notamment lorsqu’il est question d’énergie fossile et nucléaire. Au matin de la journée la plus chaude en France, EDF a réduit le rendement énergétique de six de ses réacteurs. L’entreprise en avait déjà arrêté deux autres dans le sud du pays, car l’eau de la Garonne était trop chaude pour les refroidir.

La distribution d’électricité moins efficace par forte chaleur, alors que les climatiseurs tournent à plein régime

Les Européens voudront sûrement aussi profiter de plus de fraîcheur chez eux. Les climatiseurs sont de plus en plus mis à contribution et les câbles électriques doivent transporter plus d’énergie. Mais lorsque le mercure du thermomètre grimpe, les lignes ont tendance à gonfler et à se déformer, faisant peser la menace d’une panne de l’infrastructure. Selon des études américaines, les lignes électriques perdent environ 1,5 % de leur capacité de transmission pour chaque degré supplémentaire l’été, ce qui peut poser un vrai problème en matière de sécurité énergétique lorsque la demande en énergie frigorifique atteint des niveaux records. Au Royaume-Uni, les exploitants utilisent des câbles qui présentent une meilleure tolérance à la chaleur, alors que la Finlande est en train d’enterrer ses câbles.

Toujours en 2018, l’UE représentait 11 % de la consommation énergétique frigorifique mondiale (comprenant les réfrigérateurs et les systèmes de refroidissement mobiles, comme les climatiseurs portables et les ventilateurs). L’énergie utilisée pour refroidir les bâtiments en Europe devrait bondir de 72 % d’ici 2030, d’après les experts de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables.

Le salut pourrait venir de climatiseurs plus efficaces, d’une hausse de la capacité de transmission et d’une transition en faveur de sources énergétiques qui n’emploient pas d’eau de refroidissement, à l’instar des panneaux solaires photovoltaïques. D’autres alternatives, comme le refroidissement par absorption de la chaleur et une meilleure conception des bâtiments, pourraient, elles aussi, faire baisser les besoins en énergie frigorifique, selon l’Agence européenne pour l’environnement.

Des îlots de chaleur urbains de plus en plus chauds

Selon Météo France, deux nuits seulement n’ont pas été tropicales (température inférieure à 20°C) entre le 21 juin et le 22 août, à Nice, cet été : un nouveau record battu en ville. Cette température qui refuse de baisser en ville la nuit tombée entretient « l’îlot de chaleur urbain », car les bâtiments et les surfaces enrobées retiennent la chaleur et la restituent dans l’air de la nuit en ville, un phénomène que connaissent moins les zones rurales plus végétalisées.

« Il faut aider les personnes qui sont plus exposées à la chaleur », déclare l’équipe d’experts du Barcelona Lab for Environmental Justice and Sustainability (BCNUEJ). « Les personnes à faibles revenus vivent en général dans des habitations mal isolées, qui ne conservent pas la fraîcheur. Elles n’ont pas les moyens de rénover leur logement et vivent dans des quartiers peu arborés, sans grands espaces verts. »

« Il faut planter des arbres dans les gros îlots de chaleur où les gens souffrent, notamment dans les zones grises des périphéries », recommande Piero Pelizzaro, responsable de la résilience à la ville de Milan. « Lorsqu’on fait partie de la classe moyenne, on achète un climatiseur pour faire face à la canicule. Quand on est pauvre, on la subit plus. Les inégalités se creusent et ne font que renforcer ce que l’on appelle la gentrification climatique. À Milan, la situation empire. » La mairie de Milan a décidé de planter 3 millions d’arbres d’ici 2030 dans la banlieue de la ville, dans le cadre d'un programme de reboisement urbain, explique Piero Pelizzaro. Quelque 80 000 arbres ont été plantés la première année.

Les villes européennes : un problème de santé publique ?

L’amplification de la chaleur dans les villes, associée à la banalisation des vagues de chaleur, va exposer la population urbaine européenne à de fortes températures durant les mois estivaux, une période déjà critique sur le plan sanitaire d’après de récents rapports. Les 70 000 décès déplorés lors de la canicule qui a sévi en Europe en 2003 ont poussé de nombreuses localités à se préparer. Le plan d’adaptation mis en place à Paris compte sur la bienveillance des personnes envers leurs voisins : elles peuvent signaler des personnes vulnérables à la chaleur, qui nécessitent une surveillance particulière lors des épisodes de forte chaleur. Dans le but de développer ses espaces verts et de réduire les îlots de chaleur urbains, la capitale a également lancé le projet OASIS, remplaçant les cours d’école en asphalte par des matériaux poreux et agrandissant ses espaces verts, ainsi que ses réserves de fraîcheur. « La manière dont est géré le programme est particulièrement innovante, puisqu’elle réunit différents services de la ville (écoles, santé, voirie, espaces verts et eau) dans le but de concevoir et proposer un projet intégré », fait remarquer Lina Liakou, directrice générale du réseau 100 Resilient Cities.

Les fortes températures dans les zones urbaines peuvent également accroître l’exposition à l’ozone troposphérique, un polluant nocif pour les systèmes respiratoire et cardiaque à l’origine de décès prématurés, qui se développe lorsque les oxydes d’azote et les composés volatils émis par l’activité humaine réagissent sous l’effet d'un fort rayonnement combiné à des températures élevées. Lors de la dernière canicule, en juin, certaines villes européennes ont enregistré des niveaux d’ozone d’environ 180 µg/m³, la limite maximale européenne. En 2016, près de 98 % de la population urbaine européenne étaient toujours exposés à un taux d’ozone troposphérique supérieur aux limites de l’OMS.

Copernicus aide les villes à s’adapter

En compilant la plus vaste banque de données climatiques à l’intérieur de son Climate Data Store parfaitement opérationnel, ou en développant des solutions en partenariat avec les autorités locales ou des sociétés spécialistes de la recherche et de la technologie, Copernicus Climate Change Service (C3S) est en train de mettre en place des indicateurs climatiques pour aider les municipalités à relever les défis sanitaires liés à la canicule.

Depuis plus de six mois, il collabore avec l’institut de recherche belge VITO dans le but de générer des données très précises que les villes pourront exploiter pour adapter l’aménagement urbain et la médecine préventive. Ces données fourniront un instantané de la répartition des températures et des autres variables climatiques à une centaine de villes européennes, se concentrant sur les îlots de chaleur.

L’initiative menée par VITO s’appuie sur des modèles simplifiés, et tient compte de la manière dont les différents édifices et les différents sols réagissent à la chaleur et au rayonnement : outre la végétation et les solutions naturelles, les urbanistes peuvent réduire l’impact de la canicule en jouant sur la couleur des bâtiments ou en optant pour des toits blancs, qui réfléchissent les rayons du soleil au lieu de les absorber. On peut également modifier la géométrie des immeubles afin d’éviter le réchauffement dû aux canyons urbains. « Pour que la stratégie d’adaptation soit efficace, il faut connaître les quartiers les plus concernés et mettre en place des mesures pour contrer le phénomène », annonce Carlo Buontempo, responsable du système d’information sectorielle de C3S.

Parmi les autres initiatives, Copernicus C3S va lancer un service opérationnel pour le secteur de l’énergie, afin de prévenir les grandes pannes de courant à l’avenir. Comme le dit Carlo Buentempo : « Il faut prévoir le mix énergétique afin qu'il réponde à la future demande, tout en sachant que les modèles vont certainement évoluer en raison du changement climatique, tant au niveau de la production d’énergies renouvelables qu’au niveau de la demande énergétique. »