Résumé
Le métabolisme urbain assimile la ville à un système ouvert, dépendant de flux externes pour son fonctionnement et qui rejette sa matière une fois dévalorisée. Parmi ces outputs, ceux des ressources énergétiques sont les plus problématiques du fait des effets néfastes de leur composition chimique. CO2, NO2, particules fines et autres COV sont à la base de la pollution urbaine et du réchauffement climatique. Emis majoritairement par le trafic automobile et le chauffage des bâtiments, ils peuvent être restreints par les formes urbaines créées. Selon Da Cunha (2010) « l'aménagement urbain durable est aujourd'hui convoqué pour tenter de réguler, de manière encore incertaine, le jeu des dynamiques économiques, sociales et écologiques. » L'urban sprawl à l'américaine nous a démontré que les villes étalées sont caractérisées par une empreinte écologique élevée, en comparaison des cités européennes, plus ramassées sur elles mêmes. Ainsi, la densification résidentielle et commerciale est une arme urbanistique majeure pour réduire la ponction environnementale de nos villes. La présence d'espaces verts intraurbains représenterait-elle en conséquence une moins-value écologique ? Leurs fonctions climatiques peuvent-elles contrebalancer cette hypothèse ? Entre autres applications, le végétal à la capacité de diminuer les taux de polluants urbains. L'apport des espaces verts au développement durable dépend de leurs types et leurs tailles. Le débat entre ville dense et ville étalée trouve ici toute sa pertinence. Sous quelles formes le végétal est-il le plus à même de trouver sa place dans l'annoncé quatrième âge de la ville ?
I. L'héritage historique
La présence de végétal en milieu citadin est en grande partie du à l'histoire. Au travers des âges il fut consacré différentes places et fonctions aux espaces verts urbains. Un bref retour sur le passé permet d'expliquer leur présence actuelle, et de s'enquérir du rapport d'identité entre homme et nature, conditionnant l'incorporation de végétal en milieu urbain.
La ville médiévale est fonctionnelle avant tout et dense de par les contraintes de protection de potentielles agressions externes. Dès lors, « la végétation est rare [...] les arbres sont peu nombreux, mais ils sont majestueux » (Stefulesco, 1993 : 11). L'autre point de verdure est présent à l'intérieur des habitations ; ce sont les jardins familiaux, qui « étaient de petite taille et revêtaient un caractère souvent utilitaire » (Muret, 2009 : 357). Seule la démolition volontaire ou involontaire de parties de la ville du moyen-âge a permis une requalification des espaces publics dans les centres historiques.
Dès le début de la renaissance, l'esthétisme et la hiérarchie prennent une place importante en urbanisme. « La ville s'ouvre sur l'extérieur et l'arbre d'alignement prend une place très importante »(Stefulesco, 1993 : 11).
Un siècle plus tard, la ville comprend des jardins de forme carrée - qui « commencent à s'affirmer comme des lieux de vie sociale » (Muret, 2009 : 357) - et des labyrinthes. Cet « urbanisme classique trace des avenues, des places et des jardins qui tranchent avec les formes entremêlées des ruelles médiévales » (Da Cunha, 2010). Les effets de la pénétration du soleil sur le territoire sont pensés de concert avec le choix du type d'espace vert et même des essences végétales.
Le XIXème siècle correspond à une pacification du sol européen, qui permet de créer des espaces nouveaux : les murailles des cités sont alors remplacées par des ceintures vertes qui voient les jours autour des centres alors déjà historiques. Ultime application du concept classique déjà commencé au siècle précédent, l'incorporation de grands parcs dans la ville par les bourgeoisies locales végétalise les zones suburbaines. Les styles sont plus pittoresques, la mise en scène paysagère est à son apogée, les champs visuels sont travaillés et on recherche plus la diversité que les alignements parfaits. La longévité des arbres étant limitée, on ne retrouve guère plus de ces compositions de nos jours. Au milieu du siècle, le baron Haussmann redéfinit les concepts d'aménagement de la ville de Paris en intégrant massivement les espaces verts, il crée alors des parcs périurbains dont certains participent aujourd'hui à l'identité de la capitale française, nombre de métropoles européennes appliqueront ce modèle. La ville se développe sous l'impulsion industrielle, elle « devient axiale, radioconcentrique, aréolaire, constituée désormais par de multiples espaces interstices » (Da Cunha, 2010).
Howard propose ses cités-jardins dès 1898 à Londres. Durant l'entre deux guerre, W.Gropius applique le remplissage de l'espace non-bâti par le végétal. Dit mouvement moderne, en relation avec la période architecturale du XXème siècle, il consiste à définir un ordre de priorité. Les immeubles et la voirie sont une base et le reste de l'espace peut être dévolu aux espaces verts, rarement de qualités. « En quête de verdure, l'urbain se tourne progressivement vers le dehors, installant l'étalement comme la figure principale du nouveau régime métropolitain » (Da Cunha, 2010). La campagne se voit en conséquence intégrée aux limites de la ville, par morcellement, sans réelle planification.
Finalement, ce passage à travers le temps est parfaitement synthétisé par Serge Moscovici : « Les sociétés édifient les états de nature qui correspondent à leurs schèmes culturels et à leurs logiques sociales à un moment historique donné » (Lévy et Lussault, 2003 : 655). Aujourd'hui, la notion d'écologie vient s'intégrer à la planification urbaine « qui organise dans les esprits et dans la culture ce passage de la nature comme paysage à celui de nature comme environnement [...] la position l'homme s'y redéfinit » (Décostert, 2009). Habitabilité, viabilité, attractivité et diversité sont les objectifs de l'urbanisme du XIXème siècle. La requalification urbaine se veut verte, son application est rendue possible par les friches industrielles, ferroviaires et militaires, zones périphériques voir suburbaines, s'affranchissant du très rigide cadre historique. Cette chance, sans doute unique de rebâtir la ville sur elle-même, dans un cadre d'impératif écologique, impose des réflexions poussées sur la forme des espaces verts urbains dans un esprit métabolique.
II. Espaces verts et climat
Malgré le constat historique, défavorable à la végétation dans les villes européennes, force est de constater que les effets de la métropolisation ont permis à la ville d'intégrer des espaces verts dans ses limites. En effet, nous pouvons estimer que 40% des surfaces des 400 plus grandes villes de notre continent sont dévolues aux espaces verts. Par conséquent, leurs influences sur le métabolisme urbain sont loin d'être négligeables, en premier lieu sur les climats urbains.
Les oxydes d'azotes et l'ozone sont deux polluants parmi les plus problématiques, la végétation urbaine a le pouvoir de résorber le premier, mais en élevant les taux du second, ces deux molécules étant antagonistes. Quant aux particules fines, les végétaux peuvent les fixer et les renvoyer dans le sol via leur système racinaire, ce qui n'est pas la moindre des fonctions. Notons également, que bien des arbres et arbustes sont eux-mêmes émetteurs de... pollen. Finalement, l'épuration bactériologique est décrite par Larcher et Dubois (1995 :58) : « les végétaux, en fixant les poussières et par des secrétions de substances aux propriétés antibiotiques, contribuent à la diminution de la teneur en germes microbiens de l'air ».
La taille de nos villes, crée une rugosité au sol, empêchant une bonne ventilation interne. Les molécules indésirables évoquées ne s'en trouvent que plus concentrées, ce d'autant plus que la ville est en majeure partie la source même de leurs émissions. Combinée au faible albédo urbain et à la chaleur émise par le chauffage des bâtiments, un système climatique propre à la ville est engendré. Il en résulte des îlots de chaleur. Parallèlement à ce fait, l'absence de stockage d'eau sur les surfaces bétonnées ou asphaltées empêche l'humidification de l'air alentour, processus utilisant de l'énergie, prise sur la température ambiante. Ainsi, les espaces bleus, mais également verts, refroidissent l'air.L'évaporation des végétaux est une arme précieuse pour modérer les fortes chaleurs urbaines. Selon Fallot (2008 :4), « les écarts entre les parcs verdoyants à l'intérieur des villes et les environs peuvent atteindre entre 1 et 7°C ». La différence de température entre deux espaces se traduit par une ventilation améliorée, transmettant la fraîcheur des espaces verts à ses alentours et dispersant la pollution. Des couloirs de ventilation reliant densité et campagne peuvent dès lors être aménagés pour bénéficier au mieux de ces fonctions ; des réflexions sur l'orientation du bâti s'imposent également.
Quant à la protection contre le bruit, « les dispositifs comme les talus, murs paysagers ou écrans imperméables se révèlent les plus efficaces » (Larcher et Dubois, 1995 :59). Les mêmes auteurs ajoutent que les arbres et arbustes sont également capables de réduire la pollution sonore pour autant qu'ils soient larges et dépassent un demi-mètre. Notons également que la végétalisation des lignes ferroviaires absorbe considérablement le bruit porté par trams et trains.
Le sol nécessaire à la présence de végétation de jardin n'excède pas le demi-mètre, ainsi à l'instar des voies de transports publics, les toits représentent une formidable surface à disposition. Les effets de leur végétalisation sont éloquents. La moitié des précipitations peuvent être retenues, engendrant évapotranspiration et donc rafraîchissement du climat alentours, y compris interne au bâtiment. Cet effet régulateur vaut aussi en hiver. La durée de vie des toits verts peut doubler par rapport à ceux soumis au rayonnement ultra-violet.
Il faut encore ajouter que selon le scientifique Dieter Scherer, plusieurs espaces verts de moins d'un hectare seraient plus efficients qu'un grand parc, climatiquement parlant. Ce dernier soutient que la transmission de fraîcheur serait limitée à moins de 300m.
Globalement, le rôle climatique des espaces verts urbains est peu conciliable avec le paradigme aménagiste de la ville dense. Etant donné que de petites surfaces vertes sont les plus pertinentes, les possibilités de requalifier la ville devraient donner la priorité à une végétalisation ponctuée de l'espace. Le jardinage des toits est indubitablement une solution majeure pour nos villes européennes, historiquement compactes.
III. Gestion de l'eau
Un sol naturel non exploité filtre les eaux de pluies, amenant des eaux purifiées aux nappes phréatiques. L'eau fait partie d'un système (ruissellement - rivières - lacs) où elle est ponctionnée à toutes les étapes, pour être traitée et consommée. Ainsi la qualité de l'eau de consommation se trouve améliorée en présence d'espaces verts urbains, et les coûts de traitement ne peuvent qu'être réduits.
La non-latence des eaux des pluies sur les surfaces minérales a déjà été évoquée. Il faut ajouter que celle-ci se fait rarement naturellement alors que la pédosphère nécessite son apport pour son maintien. Dès lors, les sols urbains sont globalement en mauvaise santé, fragiles et par conséquent instables. L'exemple est criant dans une ville comme Mexico, qui s'effondre littéralement sous son propre poids en raison de l'imperméabilisation des sols. Aujourd'hui, les techniques d'urban design du XIXème siècle sont parfaitement en mesure de permettre l'infiltration des eaux, tel que le ferait un espace vert.
A l'inverse, en cas d'inondation, le végétal en ville peut offrir des capacités d'évacuation naturelle et de rétention des surplus d'eau de par sa surface. La stabilisation des terrains en pentes fait également partie de l'arsenal des dispositifs de prévention dispensé par les espaces verts.
IV. Énergie
La végétalisation de surfaces à l'intérieur des cités suppose un report du développement sur les marges de la ville, soit en périphérie. L'écartement fonctionnel ainsi engendré allonge premièrement les distances à parcourir pour réaliser les besoins de mobilité. Deuxièmement, ce même renforcement en équipement de centralités aux marges de la ville invite à préférer sa fréquentation à celle des zones plus proches de son lieu de vie ou de travail. Troisièmement, la desserte des périphéries restant très favorable à la mobilité privée, cette dernière sera privilégiée.
Ce constat catastrophique du point de vue de la demande de transports, est nuancé par les fonctions des espaces verts urbain. Salvateurs de loisirs, ils peuvent réduire la distance à parcourir pour s'égarer de l'urbain minéral. Sport, promenade, récréation, aération sont autant de possibilités de proximité données à l'habitant, sans supposer le recours à la mobilité pour atteindre des zones non urbanisées.
Un autre point positif est relevable. De par leur capacité de refroidissement alentours, les espaces verts urbains minimisent le recours aux climatisations. Pour rappel, la portée de ce phénomène est estimée jusqu'à 300m. De même, le bâti végétalisé permet de régulariser les températures ambiantes internes, économisant également des matières fossiles. Le rendement du solaire photovoltaïque se veut également meilleur avec cet apport régulateur.
Mises en comparaison, les externalités positives et négatives sur la consommation d'énergie, avec la présence d'espaces verts urbains en ville, donne un bilan mitigé, entre augmentation des transports induite et les gains d'énergies dans le bâtiment. D'après Alexandre Rojey (2008 :88), 26% de l'énergie mondiale est dévolue à la mobilité et 37% au bâti. La balance énergétique penche en faveur de la présence d'espaces verts.
V. Approvisionnement et de la gestion des déchets
La ville « ne survit et ne se développe que grâce aux échanges de matière et d'énergie qu'elle entretien en permanence avec ses enveloppes spatiales » (Da Cunha, 2010). A l'instar du rapport énergie - forme urbaine, la ponction environnementale sur ces dernières se révèle être plus importante pour des villes à densité faible. Dans le cas présent, l'explication se trouve dans l'allongement de l'acheminement, souvent routier, des inputs de l'urbain et de l'évacuation de ses déchets.
En effet, l'approvisionnement de la ville utilise beaucoup de ressources. Les espaces verts de proximité sont-ils en mesure de les épargner ? L'agriculture intra-urbaine a ses partisans, mais les marchés de proximités restent rares, et rien ne présage qu'il en soit différent à l'avenir. Les déséquilibres mondiaux en matière de prix d'échanges des biens de consommation sont tels, que le choix du local s'avère peu économique pour les particuliers. Quant à la valorisation du bois, elle s'impose avec évidence (compostage, chauffage), mais les tailles effectuées par les jardiniers représentent des volumes marginaux. L'utilisation de la forêt comme agent énergétique est de toute manière en mesure de déployer pleinement ses effets (d'économie par rapport au pétrole) lorsqu'elle est localisée aux marges de la ville. La fonction productrice du végétal urbain est une utopie, qui plus est force à renoncer à nombre de ses autres potentielles applications.
Quant au recyclage, il permet de minimiser l'empreinte écologique. La nature a la capacité de partiellement le prendre en charge de par le compostage des déchets urbains. La localisation des collectes dans des parcs verts de proximité pourrait être un grand progrès par rapport à la récolte par camion des déchets verts au pied des bâtiments. Toutefois les émanations désagréables d'ammoniaque réduiraient les fonctions de ces espaces communs à une seule. En conséquence de quoi, le recyclage intra-muros des matières compostables n'est pas souhaitable.
Globalement, la présence d'espaces verts urbains est négative en termes d'approvisionnement et de production de déchets.
VI. Ville compacte ou ville étalée ?
L'objectif de la présente réflexion sur la pertinence des espaces verts en milieu urbain, est résumée par Da Cunha (2010) : « Dans la perspective de l'urbanisme durable, la préservation des ressources naturelles, du sol, de l'eau, de l'énergie, la gestion de l'air et des déchets constituent des éléments fondateurs de choix d'aménagement (ADEME, 2006 :23) dont l'enjeu commun est le passage d'une ville entropique à une ville syntropique » Dès lors, c'est une synthèse des chapitres précédents (climat, eau, énergie et déchets) qui s'impose.
La végétalisation des toits et des voies de transports publics rencontre peu d'opposition. La première méthode se révèle intéressante pour la gestion de l'air, minimise l'entretien des immeubles et offre une certains rétention en cas de inondation. La seconde influe très positivement sur le bruit et l'imperméabilisation des sols. Malgré leurs coûts, les murs végétaux rentrent également dans la catégorie des mesures implicites. Esthétiquement toutes ces techniques sont seyantes et à même de jouer un rôle identitaire fort pour intégrer la participation de l'habitant dans la ville syntropique recherchée.
La consommation de sol par les espaces verts urbains dits plus classiques affronte la problématique de la ville étalée de par leur présence. D'après Fallot (2008 : 6), « une ville compacte réduirait les déplacements et les émissions de polluants, mais une telle baisse ne suffirait pas à compenser les effets d'une ventilation moins bonne au niveau de la qualité de l'air ». Le report de développement sur les marges urbaines n'est pas incorporé à ce constat. En effet, l'histoire nous a démontré que des facteurs économiques présidaient aux régimes de métropolisation, ainsi l'effet à long terme de la forme de la ville sur le recours aux transports individuels motorisés peut s'avérer très négatif. Toutefois, la moitié des déplacements sont réputés être effectués pour les loisirs. Ainsi, les parcs urbains, pour autant qu'ils soient d'une certaine taille, peuvent remplir des fonctions récréatives importantes, en mesure de contrebalancer pleinement l'effet premier. Des analyses de mobilité au cas par cas semblent nécessaires à ce niveau de la réflexion. Malgré tout, il convient d'ajouter dans cette tentative de bilan, les autres fonctions déjà soulevées des espaces verts : diminution des particules fines, des microbes, du bruit, meilleure qualité de l'eau et coûts de traitement amoindris, économies sur la climatisation et le chauffage, rendement photovoltaïque plus élevé, la balance penche finalement en faveur de la déminéralisation du sol de nos villes.
VII. Conclusion
A l'instar de ce que relèvent nombre d'auteurs, les villes ne sont pas durables, mais elles peuvent contribuer à la durabilité, preuve en a été faite. D'un point de vue métabolique, la ville dense est la seule issue possible à une durabilisation des formes urbaines. Le rapport homme-nature a évolué durant les siècles jusqu'à prôner actuellement une forte intégration physique et identitaire de la campagne en ville. De par ses fonctions rendues à l'habitant et à la ville-métabolique, les espaces verts urbains doivent continuer à être agencés au cœur de la densité minérale. Il a également été démontré que plusieurs petites formes végétales étaient climatiquement à privilégier et pragmatiquement les seules aménageables. Des mesures restrictives sur l'offre de transport en périphérie, ou plus simplement sur la consommation de mobilité privée, sont incontournables pour que la présence verte au cœur de la ville ne soit pas négative. S'affranchissant de tout débat fondamental, la végétalisation des toits et des rails a des potentiels métaboliques et durables qui rencontrent pleinement les objectifs du quatrième âge de la ville.
Yannick Schneeberger
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