Rôle du végétal dans le développement urbain durable , une approche par les enjeux liés à la climatologie, l'hydrologie, la maîtrise de l'énergie et les ambiances – VegDUD

Sont développés dans le projet :
- Des méthodes d’exploitation d’images de télédétection hyperspectrale et d’images satellites pour l’acquisition rapide de données sur la végétation dans une ville avec deux niveaux de précision : un connaissance détaillée par familles d’espèces à l’échelle d’un quartier, une connaissance de la présence végétale, à l’échelle de la ville ;
- Un système d’information géographique qui intégre la végétation à différentes échelles (de l’arbre au parc) et de générer des modèles d’évolution de la ville ;
- Des méthodologies d’observation et d’analyse des variables micro-météorologiques dans l’air, dans le sol et sur la surface urbaine;
- Des bancs d’expérimentation à échelle réduite ;
- Des modèles microclimatiques, hydriques, acoustiques et de thermique du bâtiment prenant en compte la présence du végétal sous ses différentes formes à l’échelle de la ville, du quartier et du fragment urbain.
L’ensemble de ces outils et méthodes permet de construire un modèle actuel d’un quartier ville de Nantes, de valider les modèles sur la base des résultats expérimentaux acquis sur ce quartier puis d’utiliser les modèles pour évaluer les impacts des scénarios de végétalisation projetés.

Nous ne sommes qu’à un peu plus de la moitié de la durée du projet et il est difficile d’identifier les résultats majeurs. Nous avons cependant établi une base de données expérimentale conséquente sur un secteur de la ville de Nantes.

Les modèles ont également fortement évolué et permettent maintenant d’intégrer la présence de différents types de végétation (arbres, pelouses, toitures et façades végétales).

Le projet vegDUD fait l’objet de publications scientifiques dans les différents domaines de recherche abordés. En particulier, les travaux ont déjà été présentés ou sont prévues dans de nombreuses conférences relatives à la météorologie (HARMO, EMS, ECAM, ICUC), la télédétection (EARSE, IASIM), les écoulements d’air (PHYSMOD, Coherent flow structures), mais aussi dans les domaines des sciences humaines (CTHS).
Par ailleurs un bilan de la campagne expérimentale 2010 a été présenté dans deux revues (International Association for Urban Climate et La météorologie).

De nos jours, l?étalement urbain est porteur de nuisances : l?augmentation des surfaces artificielles au détriment des surfaces naturelles a des conséquences sur la qualité de l?environnement urbain (îlot de chaleur urbain, pollution?), mais aussi sur les dépenses d?énergie. Avec l?augmentation de la population urbaine, il est nécessaire de trouver des compromis. Dans le projet VegDUD, la végétation est étudiée comme une des solutions possibles au développement durable des villes. Cette étude se décline en domaines de questions sur les rôles climatiques, énergétiques et ambiantaux du végétal urbain. - Les pratiques : Quelles sont les pratiques du végétal urbain, communes et nouvelles ? En quoi sont-elles intéressantes du point de vue climatique et urbain ? Comment formaliser, pour ces pratiques, un bilan global (environnemental, social, économique) ? Un volet TYPOLOGIE du végétal urbain réunira une documentation pluridisciplinaire des dispositifs végétaux et de leurs caractéristiques pour répondre à ces premières interrogations. - L?instrumentation : Sait-on quantifier les différents impacts sur l?environnement des dispositifs végétaux ? Comment l?augmentation des surfaces artificielles modifie-t-elle ces impacts ? A quelles échelles spatio-temporelles peut/doit-on évaluer ces techniques végétales ? Un volet MODÉLISATION permettra la représentation de la végétation urbaine dans les modèles de climatologie, d?hydrologie, d?acoustique, de thermique des bâtiments. Différentes échelles seront abordées : de l?échelle architecturale jusqu?à celle de la ville. Il sera complété par un volet EXPÉRIMENTATION dans lequel seront mises en place des techniques de mesure adaptées à la compréhension des phénomènes physiques induits par la présence du végétal. Des campagnes expérimentales permettront de valider les modèles produits dans le volet MODÉLISATION. - La modélisation de la végétation en ville : Quelles sont les techniques permettant d?acquérir rapidement une connaissance suffisante de la place du végétal urbain à grande échelle ? Comment construire des modèles informatiques faisant état des interactions végétal/bâti dans la ville existante et des projections pour la ville future ? Comment extrapoler des scénarios réalistes pour aider les orientations politiques ou proposer des solutions aptes à un développement urbain durable ? Pour répondre à ce nouveau domaine d?interrogation, le volet PHYSIOGRAPHIE propose de mettre en place un SIG en lien avec la typologie proposée par le volet TYPOLOGIE. Ce SIG intégrera les acquisitions faites ainsi que les scénarios alternatifs. Il proposera des simulations et des applications à un modèle de développement urbain incluant le végétal. Il permettra aussi, en retour, d?intégrer et de représenter les résultats des simulations. - L?évaluation des impacts de la végétation : Sur quels critères, à quelles échelles spatiales et temporelles peut-on comparer l?impact de techniques d?implantation du végétal en ville (toitures végétalisées, micro-jardins suspendus, parkings poreux, chaussées filtrantes, lagunage urbain, rivières urbaines) ? Comment faire une évaluation globale ? Peut-on faire émerger une typo-généalogie des ambiances végétales en fonction de caractéristiques climatiques, perceptives et sociétales ? - L?analyse rétrospective et l?anticipation : Quel sera à long terme l?impact des politiques en place ? Quelles sont les alternatives possibles ? Où faudrait-il porter l?effort végétal en fonction des enjeux ambiantaux, énergétiques, hydriques? ? Comment penser le développement du végétal en ville comme un espace appropriable selon l?organisation culturelle de chaque société ? Nous répondrons à ces questions par deux volets EvalPRIV et EvalCOLL qui distinguent un usage privé (jardins, dispositifs architecturaux) et un usage collectif (squares, parcs?) de la végétation. Dans chacun des volets, nous aborderons les questions de l?évaluation et des analyses rétro et prospectives. Ces volets reposent principalement sur la réalisation de simulations comparatives à l?aide des modèles développés dans MODÉLISATION. Les dispositifs seront évalués individuellement pour leurs effets à petite échelle, puis des projections à grande échelle des dispositifs les plus intéressants seront analysées. Les évaluations ne s?arrêteront pas aux rôles physiques de la végétation, elles intégreront les contraintes économiques, les aspects sensibles et les usages du végétal. En effet, la réflexion pour le développement équitable d?un aménagement végétal dans un site urbain ne peut être isolée ni du contexte construit, environnemental dans lequel le citadin se trouvera, ni de l?expérience plurisensorielle des utilisateurs et des usagers. L?objectif final de ces évaluations est de compléter la typologie mise en place dans le premier volet de recherche pour proposer un outil opérationnel permettant d?orienter une politique climatique de la végétalisation urbaine.