Zones multi-tampons révélant la relation entre le motif spatial de la température de surface terrestre et les indices d’usage des terres à Guangzhou, Chine

Pourquoi les motifs de chaleur en ville comptent

Par une chaude journée d’été, certaines zones d’une ville donnent l’impression d’être une poêle tandis que d’autres restent étonnamment fraîches. Cette étude examine pourquoi cela se produit à Guangzhou, une grande ville du sud de la Chine. En suivant la façon dont le sol se réchauffe et se refroidit selon différents types de surfaces — bâtiments, sols nus, terres agricoles, forêts et plans d’eau — les chercheurs montrent comment la croissance urbaine remodèle le climat local. Leurs conclusions peuvent aider les urbanistes à concevoir des quartiers plus verts et plus frais, plus confortables et plus sains pour y vivre.

Prendre la température de la ville depuis l’espace

L’équipe a utilisé les satellites Landsat pour « prendre la température » de la surface terrestre de Guangzhou à quatre dates comprises entre 2013 et 2022. Ces images révèlent la chaleur ou la fraîcheur du sol, du centre-ville dense aux banlieues lointaines et à la campagne. Pour analyser les motifs, les chercheurs ont tracé 120 anneaux concentriques, chacun large d’un kilomètre, rayonnant depuis le centre-ville. Pour chaque anneau, ils ont calculé la température moyenne de la surface terrestre et plusieurs indicateurs simples issus des images décrivant la couverture du sol : son niveau de verdure (végétation), son degré d’imperméabilisation (bâtiments et zones pavées) et la présence d’eau de surface (rivières, lacs, étangs). Cela leur a permis de voir comment la température varie avec la distance au centre-ville et selon les différents types d’usage des terres.

Cœurs chauds, bords frais

Les résultats montrent un motif clair d’« îlot de chaleur urbain ». Globalement, la température de surface est la plus élevée près du centre-ville et diminue régulièrement vers la périphérie. À Guangzhou, les zones les plus chaudes forment une bande en V située principalement dans les secteurs urbains ouest et sud, où les bâtiments denses, les routes et autres surfaces dures dominent. Les zones plus fraîches se trouvent surtout au nord-est, où forêts, terres agricoles et plans d’eau sont plus fréquents. Au fil des années étudiées, les zones à température moyenne occupaient la plus grande part de la ville, mais la proportion de zones à haute température a augmenté de 2013 à 2019 avant de se stabiliser ou de diminuer légèrement d’ici 2022.

Comment différentes surfaces influencent la chaleur

Toutes les couvertures terrestres ne se réchauffent pas de la même manière. Lorsque les chercheurs ont regroupé la ville en grands types — terres nues, surfaces imperméables comme le béton et l’asphalte, prairies, terres cultivées, plans d’eau et forêts — ils ont observé un classement de températures distinct : les terres nues étaient les plus chaudes, suivies des surfaces imperméables, puis des prairies et des terres cultivées, l’eau et les forêts étant les plus fraîches. De simples indicateurs d’imagerie confirment cela. Là où la végétation est dense, la température de surface tend à être plus basse. Là où les bâtiments et les surfaces dures sont concentrés, la température tend à être plus élevée. Les plans d’eau exercent aussi un fort effet rafraîchissant, car l’eau se réchauffe et se refroidit plus lentement que le béton ou le sol nu et peut déplacer la chaleur vers le bas et latéralement plutôt que de l’emprisonner à la surface.

Distance, croissance et évolution de la chaleur

En combinant l’approche par anneaux de distance avec les indicateurs de couverture du sol, l’étude montre que l’emplacement des types de terrain et leur évolution dans le temps influent tous deux sur la chaleur urbaine. La végétation devient plus abondante avec la distance au centre-ville, tandis que les surfaces bâties deviennent moins fréquentes. Cela aide à expliquer pourquoi les zones externes sont plus fraîches. Sur la période étudiée, la différence moyenne entre les températures de surface urbaines et rurales a augmenté, reflétant l’expansion urbaine continue. Dans le même temps, la légère réduction de la part des zones très chaudes après 2019 laisse entendre que les espaces verts, les plans d’eau ou d’autres mesures d’aménagement pourraient déjà atténuer une partie des chaleurs les plus fortes dans certaines parties de Guangzhou.

Construire des villes plus fraîches pour l’avenir

Pour les habitants au quotidien, le message est simple : là où il y a plus de béton et de sol nu, il fait plus chaud ; là où il y a des arbres, des parcs, des terres agricoles et de l’eau, il fait plus frais. Les auteurs suggèrent que Guangzhou peut freiner la surchauffe en privilégiant les toits verts, les réseaux de couloirs de ventilation permettant aux brises de traverser les quartiers denses, ainsi que la création ou la restauration de zones humides et de parcs, surtout dans un rayon d’environ 40 kilomètres du centre-ville où la chaleur est la plus intense. Bien que l’étude note que des cartes d’utilisation des terres plus précises et des mesures de température plus fines amélioreraient les analyses futures, sa conclusion générale est nette : des choix réfléchis d’usage des terres peuvent significativement atténuer la chaleur urbaine, améliorant le confort et la résilience à mesure que l’urbanisation progresse.

Citation: Liu, Z., He, K., Ke, Z. et al. Multi-buffer zones reveal the relationship between spatial pattern of land surface temperature and land use indices in Guangzhou, China. Sci Rep 16, 14247 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44159-3

Mots-clés: îlot de chaleur urbain, télédétection par satellite, changement d’utilisation des terres, climat de Guangzhou, infrastructures vertes