Prévision scénarisée et optimisation du réseau écologique des espaces verts face aux dynamiques d’utilisation des sols : étude de cas de la zone métropolitaine de Nankin, Chine

Pourquoi les espaces verts urbains sont importants

À mesure que les villes s’étendent horizontalement et verticalement, elles grignotent souvent les champs, les forêts et les zones humides. Pourtant ces espaces verts ne sont pas de simples décors : ils rafraîchissent les quartiers, purifient l’air et l’eau, soutiennent la faune et rendent la ville plus vivable. Cette étude porte sur la zone métropolitaine en forte croissance de Nankin, dans l’est de la Chine, et pose une question simple mais essentielle : si nous choisissons différentes trajectoires de développement futur, comment cela modifiera‑t‑il le réseau d’espaces verts qui maintient la santé environnementale de la région — et quelle combinaison de politiques protège au mieux à la fois la nature et l’économie ?

Quatre avenirs possibles pour une région en expansion

Les chercheurs ont examiné quatre scénarios sur l’utilisation des sols à l’horizon 2035. Le premier, dit « business as usual », prolonge simplement les tendances passées, avec des villes qui s’étendent sur les terres agricoles et des espaces verts disséminés. Un deuxième, centré sur un développement économique rapide, accentue la construction et l’industrie pour maximiser le rendement économique par kilomètre carré. Un troisième scénario place la protection écologique au premier plan, en étendant forêts, zones humides et plans d’eau tout en freinant l’urbanisation. Le quatrième vise l’équilibre, cherchant à augmenter à la fois les retombées économiques et les bénéfices écologiques, plutôt que de privilégier l’un au détriment de l’autre.

Comment l’équipe a simulé le paysage de demain

Pour explorer ces futurs, l’équipe a relié plusieurs outils avancés de cartographie et de modélisation. Un type de modèle a estimé la surface à attribuer à chaque catégorie — comme terres agricoles, forêts ou urbain — selon différents objectifs politiques. Un autre a ensuite « fait croître » ces catégories sur une grille cartographique, simulant comment quartiers, champs et forêts s’étendraient ou se contracteraient en motifs fragmentés réalistes. Les auteurs ont validé leur approche en évaluant dans quelle mesure elle pouvait reproduire la carte d’utilisation des sols de la région en 2020 à partir de données antérieures ; la concordance était forte, donnant confiance dans l’utilisation des mêmes méthodes pour projeter jusqu’en 2035.

Cartographier le réseau caché des connexions vertes

Une fois les cartes futures établies, les chercheurs les ont transformées en représentation du système de soutien écologique des espaces verts de la région, appelé réseau écologique des espaces verts. Ils ont d’abord identifié les principales zones « sources » : de larges blocs de forêt, prairie, zones humides et parcs urbains suffisamment grands pour soutenir la faune et les processus écologiques. Ils ont ensuite calculé la difficulté de déplacement des animaux et autres organismes à travers chaque partie du paysage, en tenant compte des pentes raides, des zones urbaines denses et des différents types d’occupation du sol. À partir de cette surface de « résistance », ils ont tracé les chemins de coût minimal — comme les itinéraires les plus faciles que les animaux pourraient emprunter — pour relier les sources vertes par des corridors de végétation et d’eau.

Ce qui se passe selon les choix de politique

Les quatre futurs ont produit des réseaux verts très différents. Dans les scénarios « business as usual » et de développement économique rapide, les zones constructibles se sont fortement étendues, notamment le long du Yangtsé et autour des grandes villes. Certains petits fragments verts ont fusionné en blocs plus grands, mais de nombreux liens entre eux ont disparu. Le nombre et la longueur des corridors écologiques ont diminué, et le réseau global est devenu plus simple, avec moins de boucles et de voies de secours pour la faune si un chemin était bloqué. En revanche, dans les scénarios de protection écologique et d’équilibre, forêts, zones humides et plans d’eau se sont développés, en particulier dans les zones vallonnées centrales et les plaines riches en eau. Le nombre de sources vertes et de corridors a augmenté, le réseau est devenu plus complexe et mieux connecté, et il existe davantage d’itinéraires alternatifs, rendant le système plus résilient aux perturbations.

Trouver un compromis pertinent dans le monde réel

Un résultat clé est que le scénario purement axé sur la croissance a conduit au réseau vert le plus faible et le plus fragile, même s’il était le moins coûteux en termes de longueur de corridors et de résistance. Le scénario de protection écologique a produit le réseau vert le plus fort et le plus complexe, mais au prix d’un impact perceptible sur la production économique. Le scénario équilibré, en revanche, a amélioré à la fois la santé écologique et le rendement économique par rapport à aujourd’hui, en préservant et restaurant des zones humides et des forêts clés tout en permettant encore une expansion urbaine. Pour un observateur non spécialiste, la conclusion est simple : la manière dont nous planifions l’utilisation des sols aujourd’hui verrouille les lignes de vie vertes de demain. Trouver un équilibre réfléchi entre développement et conservation — plutôt que de poursuivre l’un ou l’autre à tout prix — offre aux régions métropolitaines comme Nankin la meilleure chance de rester à la fois prospères et écologiquement résilientes.

Citation: Liu, W., Zhao, Y., Bai, X. et al. Scenario-based prediction and optimization of greenspace ecological network under land-use dynamics: a case study of Nanjing metropolitan area, China. Sci Rep 16, 12761 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40732-y

Mots-clés: espaces verts urbains, aménagement du territoire, corridors écologiques, durabilité métropolitaine, urbanisation en Chine