Analyse de la réduction de la température de l’air et des économies indirectes de carbone par des stratégies de création d’espaces verts urbains

Pourquoi des campus plus frais comptent pour la vie urbaine

Alors que les vagues de chaleur deviennent plus fréquentes, de nombreuses villes cherchent des moyens de rester au frais sans augmenter simplement l’utilisation de la climatisation. Cette étude montre comment transformer un campus universitaire en un réseau planifié d’arbres, de toitures végétalisées et de parois plantées peut abaisser les températures de l’air et réduire indirectement les émissions de carbone liées à la consommation électrique. Plutôt que de considérer les espaces verts comme de simples éléments décoratifs, les chercheurs les traitent comme une infrastructure climatique urbaine capable de diminuer de façon mesurable l’empreinte carbone d’une ville.

Une ville en surchauffe

La recherche se concentre sur l’université nationale de Kyungpook à Daegu, en Corée du Sud, une ville intérieure dense qui connaît régulièrement plus de nuits chaudes et de jours de canicule que la moyenne nationale. Le campus est situé au cœur de quartiers résidentiels, commerciaux et industriels et possède déjà plus d’arbres et d’espaces verts que les zones environnantes. Cela en fait un « hub vert » idéal pour tester comment différents types de végétalisation pourraient rafraîchir non seulement le campus lui‑même mais aussi les îlots urbains voisins. La question n’est pas seulement de savoir si les espaces verts sont utiles, mais quelles stratégies spécifiques offrent les meilleurs bénéfices de refroidissement et de carbone dans un contexte urbain contraint.

Neuf façons d’ajouter du vert au même campus

Pour répondre à cela, l’équipe a conçu neuf scénarios détaillés de transformation du paysage du campus. Deux constituaient des cas de référence : la configuration actuelle et une version hypothétique sans aucun espace vert. Les autres reflétaient des politiques réelles déjà utilisées sur des campus coréens : végétaliser les toits, ajouter des plantes grimpantes sur les façades, déplacer les parkings en surface sous terre et planter au‑dessus, verdir des aires pavées inactives, ajouter des arbres sur les pelouses existantes, aligner les allées principales d’arbres d’alignement, et enfin un scénario combiné appliquant toutes ces stratégies ensemble. À l’aide d’un modèle microclimatique 3D spécialisé appelé ENVI‑met, ils ont simulé comment la température de l’air varierait à travers l’ensemble de l’îlot du campus, du niveau du sol jusqu’à 54 mètres, soit environ deux fois la hauteur des bâtiments les plus élevés.

De combien la végétation peut‑elle rafraîchir l’air ?

Même de faibles variations de température peuvent être significatives si elles se propagent sur un grand volume d’air. À la hauteur de la tête, la stratégie individuelle la plus efficace était l’ajout d’arbres d’alignement le long des routes et des cheminements, qui refroidissaient l’air d’environ trois fois plus que la simple végétalisation des toits. Ces arbres créent de l’ombre sur des surfaces fortement chauffées comme l’asphalte, réduisant l’accumulation de chaleur rayonnante. Ajouter des arbres aux espaces verts existants aidait aussi, mais les arbres de rue étaient plus efficaces car ils ciblaient les matériaux les plus chauds. La végétalisation verticale des toits et des façades produisait des réductions plus modestes au niveau du sol, mais continuait de rafraîchir l’air en hauteur, aux environs des hauteurs de bâtiment typiques, ce qui est important pour les villes hautes et compactes.

Transformer un air plus frais en économies de carbone

Les chercheurs ont ensuite converti ces baisses de température en économies potentielles d’énergie et de carbone. En utilisant des formules physiques bien établies, ils ont estimé quelle quantité d’énergie de refroidissement les températures d’air plus basses représentaient et l’ont comparée à la consommation horaire réelle d’électricité du campus en été. La stratégie la plus remarquable était, encore une fois, les arbres de rue : à 16 h, lorsque la demande d’électricité atteint son pic, l’ombre supplémentaire pouvait compenser l’équivalent d’environ 190 climatiseurs standards et éviter autour de 143 kilogrammes de CO2 en une heure. Lorsque les six stratégies de végétalisation étaient combinées, le bénéfice horaire maximal atteignait 903 kilowattheures de refroidissement, soit environ 8,55 % de la consommation électrique du campus à ce moment‑là et approximativement 361 kilogrammes de CO2 d’émissions évitées.

Choisir un vert plus intelligent, pas seulement plus de vert

Une des conclusions clés de l’étude est que davantage de végétation n’entraîne pas automatiquement davantage de bénéfices climatiques. Par exemple, convertir un parking entièrement bitumé en une surface plantée procurait des économies de carbone similaires à l’ajout de presque deux fois plus d’arbres dans des zones partiellement végétalisées. Cela s’explique par le fait que remplacer des surfaces dures et exposées au soleil par de la végétation réduit la chaleur à sa source. Lorsque l’équipe a examiné les économies par unité de surface ou de volume végétalisé, les arbres d’alignement ombrageant les routes et cheminements et la végétalisation d’anciens parkings se sont révélés des stratégies particulièrement efficaces. Les auteurs soutiennent que les futurs plans urbains devraient utiliser des outils comme ENVI‑met pour tester différentes configurations avant de planter, afin que l’espace et les budgets limités soient investis dans les types de végétalisation qui rafraîchissent le plus et économisent le plus d’énergie.

Ce que cela implique pour l’aménagement urbain au quotidien

Pour les non‑spécialistes, la conclusion est simple : les arbres et les façades végétalisées font plus que rendre les campus agréables. Placés de manière stratégique — le long des rues, au‑dessus des parkings et sur les surfaces verticales — ils créent un refroidissement mesurable qui réduit le besoin de climatisation et diminue indirectement les émissions de carbone. Les campus universitaires, souvent vastes et situés au centre des villes, peuvent servir de laboratoires verts montrant aux quartiers voisins ce qui fonctionne le mieux. En traitant l’espace vert comme un outil climatique et en le planifiant sur la base de données plutôt que d’intuitions, les villes peuvent progresser de façon significative vers la neutralité carbone tout en offrant des lieux de vie, de travail et d’étude plus frais et plus confortables.

Citation: Kim, JE., Eum, JH. & Son, JM. Analysis of air temperature reduction and indirect carbon savings by strategies of urban green space creation. Sci Rep 16, 5110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35702-3

Mots-clés: espace vert urbain, verdissement du campus, atténuation de la chaleur, économies d’énergie, neutralité carbone