Cette manifestation s’inscrit dans le cadre des événements associés à la COP 21, la 21ème Conférence des parties de la Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique qui se déroulera du 30 novembre au 11 décembre 2015 à Paris. Les enjeux planétaires liés à cette Conférence sont connus - un nouvel accord international sur le climat, applicable à tous les pays, dans l’objectif de maintenir le réchauffement climatique mondial en deçà de 2°C à l’horizon 2100 - mais les difficultés pour y parvenir restent encore nombreuses.
Pour autant, dès à présent, nous pouvons et devons agir localement pour nous adapter et atténuer les effets du réchauffement climatique. Les villes et les territoires urbanisés ont un rôle prépondérant à jouer en la matière. Dans la lignée des schémas régionaux climat air énergie (les SRCAE) et des plans climat air énergie territoriaux (PCAET), des stratégies d’atténuation ont été mises en place localement pour contribuer à la diminution des émissions de gaz à effet de serre et augmenter la production d’énergie renouvelable. Les territoires à énergie positive pour la croissance verte en sont une illustration concrète.
Les rapports du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) le démontrent : les changements climatiques vont accroître le risque de conséquences graves, généralisées et irréversibles pour l’être humain et les écosystèmes. Il est donc primordial de mettre en place , dès aujourd’hui, des stratégies d’adaptation à différentes échelles. L’atténuation et l’adaptation ne sont pas à opposer : il s’agit en réalité d’une combinaison de politiques publiques pour lutter contre le changement climatique en limitant les facteurs aggravants d’une part et en se préparant à subir de nouvelles conditions de vie d’autre part. Les espaces publics et les bâtiments doivent donc dès à présent anticiper le changement à venir afin de maintenir un cadre de vie sain, sécurisé et confortable pour les citadins d’aujourd’hui et de demain.
Quatre grands messages :
- Premièrement, il convient de bien distinguer l’adaptation de l’atténuation même s’il s’agit de politiques complémentaires. L’atténuation permet de préserver le climat avec un effet à moyen et long terme du fait de l’inertie climatique. L’adaptation permet de préserver nos sociétés contre les effets du changement climatique à court et moyen terme ;
- Deuxièmement, il faut penser l’adaptation au changement climatique dès à présent : en effet, les choix d’aujourd’hui conditionneront notre capacité d’adaptation de demain ;
- Troisièmement, l’adaptation au climat futur requière, déjà, la bonne adaptation des projets au climat actuel, ce qui n’est pas toujours le cas comme nous le montre régulièrement l’actualité ;
- Enfin, il est très important d’organiser la connaissance, d’articuler les échelles d’intervention et de disposer de repères méthodologiques pour élaborer les différentes options d’aménagement dans lesquelles l’expérimentation a toute sa place.
- Premièrement, il convient de bien distinguer l’adaptation de l’atténuation même s’il s’agit de politiques complémentaires. L’atténuation permet de préserver le climat avec un effet à moyen et long terme du fait de l’inertie climatique. L’adaptation permet de préserver nos sociétés contre les effets du changement climatique à court et moyen terme ;
- Deuxièmement, il faut penser l’adaptation au changement climatique dès à présent : en effet, les choix d’aujourd’hui conditionneront notre capacité d’adaptation de demain ;
- Troisièmement, l’adaptation au climat futur requière, déjà, la bonne adaptation des projets au climat actuel, ce qui n’est pas toujours le cas comme nous le montre régulièrement l’actualité ;
- Enfin, il est très important d’organiser la connaissance, d’articuler les échelles d’intervention et de disposer de repères méthodologiques pour élaborer les différentes options d’aménagement dans lesquelles l’expérimentation a toute sa place.
Évènement réalisé en partenariat avec le Cerema, la Métropole Rouen Normandie, la Ville de Rouen, l’ADEME, le CVRH et Plante & Cité. Ce partenariat entre association, collectivités et établissements publics illustre s’il le fallait, que face à l’urgence du changement climatique, nous sommes capables de nous associer pour apporter une réponse collective.
L’adaptation au changement climatique – cadrage méthodologique
Quatre scénarios d’évolution du climat futur ont été présentés dans le 5e Rapport du Groupement intergouvernemental d’experts sur le climat (GIEC). Ces scénarios sont fondés sur quatre hypothèses différentes - Dénommés « RCP » (Representative Concentration Pathways) - concernant la quantité de gaz à effet de serre (GES) émise dans les années à venir. Ils correspondent chacun au forçage radiatif (différence entre l'énergie reçue et l'énergie émise par la Terre) qu’ils provoqueraient pour l'année 2100. Le scénario RCP2.6 correspond à un forçage de +2,6 W/m2. C’est le plus optimiste car il se réaliserait si des mesures efficaces contre les émissions de GES sont appliquées. Le RCP8.5 est le plus pessimiste, avec +8.5 W/m2, car il correspondrait à la continuation inchangée de la situation actuelle. Le principal facteur climatique à l’échelle du globe – la hausse générale des températures moyennes - entrainera la fonte partielle des glaces, une dilatation thermique des océans et donc une élévation du niveau des mers. Le rapport coordonné par Jean Jouzel (2014) détaille les projections du climat futur de la France.
Elévation des températures sur la France
Le rapport Jouzel projette pour la France métropolitaine à l'horizon 2071-2100 - sur la base du modèle climatique français Aladin-Climat et pour le scénario RCP8.5, qui maximalise les émissions de GES - une forte hausse des températures moyennes, entre +3,4 et +3,6 °C en hiver, et entre +2,6 et +5,3 °C en été. Cette hausse devrait être particulièrement marquée dans le sud-est, et pourrait largement dépasser +5 °C en été par rapport à la moyenne de référence (1976-2005). Selon le rapport, la hausse des températures serait associée à une forte augmentation du nombre de jours de canicule en été, qui pourrait dépasser les 20 jours par an.
Montée des eaux marines en zone littorale
Selon le GIEC, une hausse globale du niveau des mers est projetée, entre 29 et 82 centimètres à l’horizon 2100. Le phénomène est à mettre en interaction avec l’érosion côtière. En métropole française, les zones basses, pouvant être confrontées au phénomène de submersion marine, couvrent une superficie de 7 000 km². La façade atlantique concentre 56 % de ces territoires, la façade Manche – mer du Nord 26 % et le pourtour méditerranéen 17 %.
Précipitations brutales et sécheresse
Les projections sont plus délicates à établir mais semblent montrer une augmentation des précipitations annuelles dans les zones côtières occidentales et les zones montagneuses, avec une diminution dans le sud de l’Europe et une augmentation au nord durant les 30 dernières années du 21e siècle. Pour la France, il est prévu une hausse des précipitations hivernales, pouvant atteindre 1 mm/jour mais une augmentation des épisodes de sécheresse dans le sud de la France, mais pouvant s'étendre à l'ensemble du pays.
En plus de l’augmentation de la fréquence des jours très pluvieux (> 20 mm/j), il est envisagé une augmentation de leur intensité. Le rapport prévoit un renforcement du taux de précipitations extrêmes sur une large part du territoire français, dépassant 5 % dans certaines régions avec des crues fluviales récurrentes et/ou subites et une oscillation des nappes phréatiques accentuant le phénomène de retrait et gonflement des argiles des sols.
Qu’est-ce que l’adaptation ?
Une définition
Le verbe « adapter » provient du latin apere (lier, attacher) ajouté à la locution ad (à, vers) qui a donné le verbe adaptare (ajuster à). Il quittera son acception « d’ajustement entre deux choses » au 19e siècle pour celle de modification, d’abord en biologie avec la théorie de l’évolution, puis dans les sciences sociales au 20e siècle.
En matière de changements climatiques, le sens premier du verbe est important : l’adaptation aux évènements à venir relève du paradoxe de devoir ajuster au mieux des réponses à des enjeux dont la nature et l’intensité ne sont qu’estimées à ce jour. L’enjeu opérationnel est bien celui d’un ajustement au plus près des contraintes selon un principe d’efficience de l’action anticipatrice. L’adaptation est précisée dans le 3e rapport d’évaluation du GIEC comme « l’ajustement des systèmes naturels ou humains en réponse à des stimuli climatiques ou à leurs effets, afin d’atténuer les effets néfastes ou d’exploiter des opportunités bénéfiques. »
Si les effets des évolutions du climat se font dès à présent sentir dans certains contextes, ces effets sont sans commune mesure avec les évolutions à venir. Or, un certain nombre de décisions et d’actions contemporaines seront en interaction ultérieure avec l’évolution de ces effets. Ce principe d’anticipation touche particulièrement les domaines du bâtiment et de l’aménagement où les réalisations d’aujourd’hui auront à supporter les contraintes climatiques de demain. La définition du GIEC est importante car elle met en avant l’ajustement - et non la transformation - et sous-tend que l’adaptation ne saurait pas constituer un projet en soi et qu’elle doit s’intégrer à une conception d’ensemble.
L’adaptation est dite spontanée lorsqu’elle opère une résilience sans intervention particulière. Elle est dite réactive lorsqu’elle répond à un risque avéré et planifiée lorsqu’il s’agit d’anticiper un risque. Avec le changement climatique, nous entrons dans les domaines de la réactivité et de la planification opérationnelle.
S’adapter à quoi ?
L’adaptation à un risque actuel, évolutif ou à venir nécessite de définir le risque en question à partir du croisement d’un aléa et d’un enjeu. Une grande variété d’aléas existent comme l’élévation du niveau de la mer, la recrudescence des tempêtes, l’érosion côtière, les risques d’inondation et de crues fluviales, les remontées de nappe, les coulées de boues, les crues éclairs, les fortes précipitations… La sécheresse, le stress thermique ou hydrique, la dégradation de la qualité de l’air sont encore d’autres risques actuels faisant l’objet dans certains cas de politiques de prévention et de gestion de crise. Etonnament, l’augmentation des températures moyennes et l’effet d’îlot de chaleur urbain ne sont pas encore considérés comme des aléas alors que les épisodes caniculaires le sont déjà. Dans son 5e rapport (2014), le GIEC précise les trois risques les plus importants menaçant le continent européen :
l’augmentation des pertes économiques et des personnes touchées par les inondations dans les bassins versants et sur les côtes ;
l’augmentation des restrictions d’eau. Réduction de l’accès à l’eau combinée à une demande croissante et une ressource de plus en plus faible ;
l’augmentation des pertes économiques et du nombre de personnes touchées par les épisodes de chaleur extrême.
Face à ces aléas existent des enjeux liés à la présence de population, à celle de personnes fragiles, aux inégalités sociales, à l’urbanisation, aux pressions sur les services publics (santé, police, etc.), à la dépendance généralisée à l’égard de l’électricité… Le croisement de l’ensemble des aléas avec les enjeux se révèlent souvent complexes à aborder au-delà des politiques publiques prioritaires en matière de prévention des risques naturels, littoraux ou technologiques. Toute la difficulté de l’adaptation consiste bien à hiérarchiser les risques en fonction des enjeux et à estimer leur évolution pour une meilleure anticipation et un meilleur ajustement.
L’adaptation en pratique
S’agissant de penser l’adaptation opérationnelle en matière urbaine, trois cibles principales se détachent : les formes urbaines à l’échelle du quartier ou de l’îlot, les espaces bâtis et les espaces non bâtis qui les composent. S’il est difficile de prévoir avec exactitude les effets du climats à venir à petite échelle, le catalogue des solutions existe - bien que loin d’être complet - qui nous renseigne sur l’état d’avancement de nos connaissances opérationnelles en la matière.
Formes urbaines
Au premier titre de l’adaptation opérationnelle au changement climatique vient la lutte contre la chaleur urbaine et plus particulièrement contre les îlots de chaleur urbains (ICU). Les espaces majoritairement résidentiels doivent garantir un effet d’ICU moindre avec une baisse des températures la nuit par déphasage rapide. Il s’agit par exemple de protéger les rues et les espaces publics du soleil d’été en adaptant la végétation ou la hauteur des bâtiments par rapport à la largeur des rues pour créer des cheminements piétons ombragés. Une attention particulière sera portée aux rues orientées est-ouest qui présentent de larges périodes d’inconfort l’été, notamment en milieu de chaussée et sur le trottoir le plus au nord (les modes actifs seront à reporter lorsque c’est possible sur le trottoir sud). La dissipation de la chaleur par le vent - effet de couloir éolien - doit conduire à orienter les rues dans l’axe des vents dominants d’été tout en limitant les obstacles (effet de masque des constructions et parfois même des arbres). La conception d’un quartier doit faire l’objet d’une réflexion poussée sur le rapport entre les pleins et les vides ; les espaces libres peu denses stockent l’énergie du rayonnement solaire mais se déchargent efficacement la nuit. En revanche, les formes urbaines denses auront peu de capacités de refroidissement nocturne mais l’ombrage des constructions protégera les espaces libres du soleil.
Le sujet de la lutte contre l’inondation et la submersion est connu et son traitement réglementaire pourrait laisser à penser qu’une attention supplémentaire n’est pas nécessaire. Or, il n’en est rien puisqu’il figure parmi les risques fortement évolutifs liés au changement climatique. Sur les territoires les plus exposés, une réflexion prospective doit conduire à dimensionner les réseaux souterrains (d’autant que ces ouvrages ont une longue durée de vie) et à prévoir des zones refuges et des circulations protégées. En matière de submersion, une attention particulière doit être portée aux zones côtières à l’altimétrie basse qui seront affectées par la montée prévisible du niveau de la mer. L’urbanisation croissante des zones littorales devrait être mise en perspective des projections climatiques avec pour conséquence des délocalisations / relocalisations urbaines.
En matière d’eau potable, il s’agira plutôt d’assurer la disponibilité future de la ressource en eau par une réduction globale de la consommation en eau. Cela passe dès à présent par l’évaluation préalable des besoins strictement nécessaires et le recours aux eaux pluviales pour des usages non potables ou industriels. De plus, il convient de favoriser la recharge des eaux souterraines et la constitution de réserves en eau dans les sols en limitant l’imperméabilisation et en assurant le suivi de la désimperméabilisation. L’action opérationnelle la plus efficace reste le développement de systèmes de gestion de l’eau à l’échelle locale (récupération et réemploi de l’eau à l’échelle du quartier ou du bâtiment).
Espaces publics et nature en ville
La végétalisation de pleine terre est très importante dans l’adaptation au changement climatique. Les alignements d’arbres et les parcs arborés - s’ils sont arrosés pour éviter le stress hydrique des plantes et garantir l’évapotranspiration - jouent un rôle important de régulation thermique et contribuent à réduire l’effet des canicules. Les études montrent que la végétalisation de pleine terre est plus efficace que celle des toitures végétalisées pour rafraîchir l’air (mais ces dernières peuvent en revanche améliorer l'isolation du bâti). Les impacts en matière de micro-climat seront liés aux choix des essences, à la localisation des arbres par rapport au bâti et à leur répartition. L’ombrage des ramures permet à la fois le confort des passants mais bloque aussi le rayonnement vers le sol (et donc le stockage d’énergie dans le revêtement). De manière plus générale, il s’agira de maintenir ou restaurer les écosystèmes en bonne santé et de s’assurer de l’accueil d’espèces fonctionnellement variées car la résilience des écosystèmes passe par une auto-adaptation d’espèces variées. la constitution de trames vertes urbaines (TVU) apparaît comme une excellente mesure d’adaptation des villes au changement climatique tout en sachant qu’une trame verte n’est pas systématiquement végétalisée (une plage peut être un élément d’une trame verte) et que tout aménagement paysager ne participe pas nécessairement à la constitution d’une trame verte.
Face aux risques de ruissellement et d’inondation, les espaces publics peuvent être aménagés pour l’eau et plus spécifiquement pour la capture, le cheminement, le tamponnage et le stockage des eaux de ruissellement. Ces aménagements - dont les jardins de pluies et les stockages souterrains en gravières font partie - servent aussi à la captation de l'eau de pluie tombée avant l'été et à son stockage pour une utilisation estivale. Les chaussées réservoir poreuses apparaissent aussi comme des solutions pour stocker les eaux pluviales dans le corps de chaussée. Au-delà du traitement aérien et du stockage des eaux pluviales, il s’agit aussi d’anticiper les risques indirectement liés à l'eau lors de la mise en oeuvre de mesures d'adaptation en s'assurant de la qualité et stabilité des sols. Ces risques peuvent s’accompagner de transferts de pollution ou de retraits et gonflement des argiles.
Enfin, les espaces publics minéralisés doivent privilégier lorsque c’est possible des matériaux à fort albédo en lien avec le confort thermique. Les matériaux de sol, selon leur albédo mais aussi selon leur capacité de stockage de la chaleur (ou inertie), attirent plus ou moins l’énergie : les dérivés du pétrole (sombres et compacts) stockent l’énergie la journée et déchargent la nuit la chaleur, tandis que les matériaux sablonneux ou pulvérulents (plus clairs et aérés) stockent peu d’énergie (donc peu de dégagement de chaleur) et que les matériaux minéraux (pierre et béton) stockent moyennement l’énergie et ne dégagent la nuit que peu de chaleur, mais sur une durée importante due à leur forte inertie. Des expériences sont menées en arrosant les matériaux afin d’amoindrir leur effet convectif et d’augmenter leur capacité à l’évapotranspiration lorsqu’ils sont pulvérulents.
Architecture
L’échelle du bâtiment est certainement la plus étudiée en matière d’adaptation aux effets du changement climatique en grande partie due à l’architecture bioclimatique.
Les améliorations en matière d’isolation (permettant de réduire les besoins de chauffage en hiver et de lutter contre la chaleur lors des étés plus chauds) appartiennent simultanément aux champs de l’atténuation et de l’adaptation sachant que ces deux politiques peuvent être dans ce cas contradictoires ; une isolation peut parfois être contre-productive pour le confort d’été si elle est placée à l’intérieur puisqu’elle annihile l’inertie thermique des murs. Face aux chaleurs à venir, les bâtiments devront utiliser l’inertie de leurs murs et planchers (pour créer un déphasage qui atténue les pics de chaleur), tout en luttant contre les apports de chaleur internes (éclairage, appareils domestiques, bureautique…) et en favorisant la ventilation (si possible traversante). Une sur-ventilation nocturne, naturelle ou mécanique peut être envisagée. L’enveloppe concentre un grande partie des enjeux. Outre l’isolation, il s’agit de réfléchir à l’énergie solaire et de travailler sur des expositions contrôlées. Le traitement des ouvertures (volets, stores, vitrages adaptés à l’orientation et à l’ensoleillement) et autres dispositifs d’ombrage architecturaux (brises-soleil horizontaux ou verticaux) sont à exploiter. La végétalisation des murs et toitures peut s’avérer intéressante pour garantir l’inertie et la protection solaire du bâtiment. Enfin, le choix de matériaux d’enveloppe à fort albédo sera privilégié. Dans le cas d’une toiture terrasse, une peinture blanche atteindra une réflexivité de 72 % tandis que l’étanchéité habituelle ne dépasse pas les 26 %.
Plus généralement, ce sont les principes de l’architecture bioclimatique qu’il faudra mettre en avant avec l’utilisation optimale du milieu environnant en termes d’implantation du bâtiment, d’orientation, de végétation de pleine terre, de valorisation de l’éclairage naturel. Dans la programmation et la distribution des immeubles de logements, il conviendra d’orienter les locaux en fonction de leur usage, d’aménager des lieux de fraîcheur (zones refuges pour chaque logement) et de prévoir des locaux communautaires refroidis passivement lorsque c’est possible.
Des pathologies existantes vont avoir tendance à se développer. Ainsi le retrait et gonflement des argiles dû à la multiplication des épisodes de sécheresse pourrait avoir des répercutions principalement sur les bâtiments présentant des fondations insuffisantes (notamment les maisons individuelles). De même, les épisodes pluviaux et venteux excessifs solliciteront plus durement les charpentes et les toitures.
Type : organisation de séminaire
Objet : adaptation au changement climatique
Date de réalisation : 2015
Lieu principal de réalisation : Rouen
Partenaire : ADEME et Métropole de Rouen
Structure porteuse du projet : Cerema
Coordination : Jean Richer
Objet : adaptation au changement climatique
Date de réalisation : 2015
Lieu principal de réalisation : Rouen
Partenaire : ADEME et Métropole de Rouen
Structure porteuse du projet : Cerema
Coordination : Jean Richer