Les forêts urbaines : une solution face aux îlots de chaleur urbains ?

Les forêts urbaines Une solution face aux îlots de chaleur urbains PHOTO

Pour contrer les îlots de chaleur urbains, les villes s’adaptent en développant des stratégies variées. Les forêts sont une de ces solutions… avec leurs avantages et leurs contraintes.

Les forêts urbaines apportent de nombreux bénéfices en termes de durabilité. Elles permettent de réguler le climat urbain et sont porteuses de biodiversité, mais elles constituent aussi des espaces de pratiques sociales et des ressources économiques. Plusieurs pistes permettent d’envisager une gestion durable des forêts urbaines.

De nombreuses villes européennes ont inclus des espaces forestiers dans leurs territoires. Des métropoles comme Vienne (Autriche) et Munich (Allemagne) possèdent ou louent des forêts pour y installer des captages assurant une eau de qualité.
Ces espaces verts disposent de nombreux équipements comme des lacs ou des zoos.

L’articulation ville / nature s’observe dans l’évolution des villes mais également dans la pratique urbaine renouvelée. Strasbourg et d’autres métropoles ont connu un fleurissement d’actions de « renaturation » notamment en centre urbain. Le fleurissement a beaucoup participé à la modification du paysage de la ville.

On parle également de l’ « ensauvagement » des rues : en effet, des jardins partagés se sont développés dans plusieurs quartiers. Des tentatives de compostage urbain ont suivi ces créations de jardins partagés. Ceux-ci deviennent des lieux où chacun apporte ses déchets organiques. Ces démarches ont pour objectif de verdir les villes. Cela entraîne un attachement au lieu par les habitants et revêt donc une dimension sentimentale.

De plus, les forêts périurbaines ont des effets bénéfiques sur la santé. En effet, on a pu remarquer que, lors des canicules (été 2003 par exemple), les personnes entourées de végétaux ont eu un risque réduit de subir les conséquences de ces grosses chaleurs. La végétation des villes atténue les îlots de chaleur urbains.
Les espaces verts sont des absorbeurs de chaleur mais également de pollution.

Donc le végétal est un facteur clé de la ville bioclimatique. Les forêts urbaines sont importantes car les arbres absorbent le C02 et poussent rapidement. Or, les villes sont plus chaudes que les campagnes.

Les forêts urbaines présentent plusieurs points positifs : elles permettent de créer des emplois pour l’entretien des forêts, d’améliorer les conditions de vie, de réduire la pollution de l’air et la pollution sonore, de réduire la température en absorbant la chaleur.

Mais elles ont aussi des points négatifs : elles réduisent la place dans la ville, ce qui empêche par exemple de construire de nouveaux logements.

Cet article a été écrit dans le cadre des cours de géographie de M.L. Dumas et de l’EDD

(A. L. Clément et E. Novales) en lien avec la Villa Gillet.

La palynologie et la reconstitution des paléoclimats

Philippe Sorrel, sédimentologue et palynologue à l’université Lyon I, nous a présenté, le mercredi 18 mars 2015, une conférence sur la palynologie et la reconstitution des paléoclimats et des paléoenvironnements, soit des climats et environnements anciens.
Ses études portent principalement sur l’Asie centrale.

Tout d’abord : qu’est-ce qu’un pollen ?

La palynologie 1

C’est un organe de reproduction des plantes. Il est situé sur les étamines et plus précisément sur les anthères, qui sont de véritables sacs polliniques. Les étamines sont l’organe reproducteur mâle. Le pollen, afin de permettre la fécondation, passe par les stigmates du pistil, jusqu’à atteindre les ovules dans le carpelle. Cependant, même si la plante contient le pistil et les étamines, l’autoreproduction c’est-à-dire la reproduction au sein de cette même plante sans l’intervention du pollen d’une autre plante, est la reproduction la plus simple mais n’est pas la plus efficace. Il existe deux autres modes de reproduction : l’anémogamie et l’entomogamie. La première se fait à l’aide du vent. En effet, le vent va transporter le pollen d’une plante et le déposer sur le pistil d’une autre plante de même espèce. Cependant ce mode concerne souvent des plantes ligneuses produisant une quantité importante de pollen car une grande partie du pollen est déposé ailleurs et seulement une faible part arrive sur l’étamine concernée.
L’autre mode comprend l’intervention d’animaux, souvent des insectes. Ceux-là vont se nourrir du nectar de la plante et en même temps du pollen se collera à eux. Lorsque l’insecte se nourrira de nouveau d’un second nectar, il déposera le pollen conservé précédemment sur les étamines de cette seconde plante. Cependant la plante doit mettre en avant des caractéristiques attirantes pour l’insecte comme un bon nectar, des couleurs vives etc.
Il existe aussi l’hydrogamie. Ce mode de reproduction se fait grâce au transport des grains de pollen par l’eau.

Maintenant voyons comment se passe l’étude des pollens.
Tout d’abord, on peut se demander comment l’étude des pollen quelques milliers, voire millions d’années plus tard, est possible. En effet, l’on peut penser que celui-ci se dégrade et s’abîme au cours du temps ! Mais non, il est constitué d’une membrane externe riche en sporopollénine, qui est extrêmement résistante aux attaques chimiques, aux températures extrêmes et à la pression. En effet cette membrane présente, en termes de composition chimique, une forte similitude avec la carapace de certains insectes ! Cependant, les pollen restent sensibles à l’attaque de l’oxygène et des pH basiques, c’est-à-dire ceux compris entre 7 et 14. De par leur résistance remarquable, l’on peut facilement les étudier des centaines d’années plus tard afin de reconstituer les paléoclimats mais aussi les paléoenvironnements tels que les forêts tropicales ou la toundra et la taïga. En effet, si un pollen est prédominant par rapport à un autre, on peut alors en déduire l’espèce majoritaire à cette époque, et ainsi, en étudiant ses tolérances écologiques, l’on peut étudier les climats et altitudes de cette époque.

La palynologie 2

http://archeograv.fr/nouvelles-donnees-paleoenvironnementales-et-archeologiques-sur-le-plateau-du-beage/

Étudions maintenant le protocole de carottage : il s’agit de carotter dans différents contextes comme
les forêts, les prairies, les lacs, les mers, ou les tourbières, et ce verticalement. En effet l’étude verticale
permet de connaître la constitution du sol sur une plus longue période, c’est en réalité plus efficace.
Les carottages peuvent aller de quelques centimètres à quelques mètres.
Il y a ensuite des préparations chimiques afin de mettre en œuvre une identification des pollens et
ensuite une reprise des données sur informatique.
Les critères d’identification sont la forme du pollen, l’ornementation, et les apertures.
Cependant le carottage reste une étape difficile dans l’étude des pollen. L’équipement requis pour carotter une tourbière est léger et facile à transporter. C’est un tout autre problème pour carotter en milieu océanique ouvert…

Malheureusement, certains pays en voie de développement ne possèdent pas de tels équipements
de par leur coût important, c’est pourquoi le forage manuel est adopté en fonction du milieu que l’on décide d’étudier. Il est par exemple difficile de carotter un lac avec un système entièrement automatisé.
Par ailleurs, les moyens mis en œuvre pour les missions de carottage sont souvent financés par des projets/équipes européens/américains, donc le type de matériel utilisé ne dépend pas du pays d’investigation.

Mais, une fois le carottage effectué, comment sont classés les pollen ?
Il existe en effet différents niveaux de détermination, qui vont aider les chercheurs à classer les pollen trouvés. Cela reste une étape difficile dans l’étude des pollens où l’attention et le sérieux des chercheurs sont de rigueur, puisqu’ils doivent classer les pollens selon différents critères comme l’embranchement, la classe, le genre, l’espèce et surtout en fonction de leurs caractéristiques propres (apertures, ornementation et structure de l’exine, etc.) Ce travail minutieux exige une grande patience, ce qui témoigne de la réelle passion des chercheurs.

Enfin, nous pouvons nous demander si cette étude des paléoclimats par carottage reste efficace. En effet, comme nous l’avons vu en début d’article, les pollens, petits et légers sont transportés facilement, notamment grâce au vent, aux animaux et à l’eau. Or, l’étude n’est plus pertinente si les pollen ne proviennent pas de l’endroit même où le carottage a eu lieu puisqu’ils témoignent du climat plus ou moins voisin et faussent alors les résultats. Cependant, nous avons pu voir sur des diagrammes polliniques que 60% des pollen étudiés témoignent de la végétation locale, 30% de celle du voisinage et 10% de la végétation régionale. Ainsi, nous pouvons dire que l’étude des pollen par carottage reste un moyen efficace d’étudier les paléoclimats et paléoenvironnements mais qu’il est nécessaire de prendre certains biais (ainsi que les limites de la méthode, comme pour toute autre méthode) en compte dans l’interprétation des résultats.
Chaque méthode présente des avantages, mais aussi des inconvénients, des limites. C’est pourquoi la complémentarité des méthodes est cruciale lorsque l’on étudie un carottage, dans le but de reconstruire les changements environnementaux / climatiques passés. Afin de dépasser les limites inhérentes à chaque méthode.

Au terme de cet article, nous pouvons dire que les pollen sont bien des marqueurs essentiels pour l’étude des paléoclimats et paléoenvironnements. Il s’agit donc de comprendre le passé pour mieux appréhender le futur.

Jessica FRESSARD – Claire OUTTERS
(TS2 – Spécialité SVT)
Cet article a été écrit dans le cadre de l’EDD et des cours de M.A Limone et V. Terrasse

Le grand dégel

Les glaciers sont à la une de l’actualité: marqueurs les plus évidents d’un réchauffement climatique aux conséquences potentiellement dramatiques, ils sont désormais l’objet de toutes les attentions. On sait maintenant que l’homme a vécu par le passé sous des climats plus chauds qu’aujourd’hui, avec des glaciers plus réduits. Mais aussi qu’à des périodes plus anciennes, d’immenses étendues glaciaires ont recouvert la planète.

L.Moreau

Dans le cadre de notre programme d’enseignement de spécialité de SVT, le mercredi 19 décembre 2012, nous avons pu assister à une conférence concernant les climats et leur influence sur les glaciers. C’est Luc Moreau, glaciologue, qui fut l’animateur de cette conférence fort intéressante. Luc Moreau est un glaciologue, docteur en géographie alpine, membre associé de l’équipe de recherche du Laboratoire CNRS Environnement et Dynamique des Territoires de Montagne ou EDYTEM, associé au laboratoire THEMA CNRS de Besançon et rattaché au projet EF1DIR. Depuis 1987, il étudie et mesure le glissement du glacier d’Argentière sur son lit rocheux, massif du Mont-blanc, pour le compte d’une société franco-suisse. Ses recherches et ses surveillances de l’hydrologie glaciaire s’appliquent à l’hydroélectricité mais aussi à la connaissance fondamentale et au risque des poches d’eau. Il travaille aussi depuis quelques années à placer des appareils photo automatiques pour mieux comprendre par l’image les dynamiques glaciaires.

Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches de neige accumulées. Écrasée sous son propre poids, la neige expulse l’air qu’elle contient, se soude en une masse compacte et se transforme en glace.

Dans un premier temps, Luc Moreau nous a expliqué comment se formaient les glaciers et quels étaient les deux grands types de glaciers. La formation de ceux-ci est complexe, le glacier se forme dans une zone au dessus de 3000 mètres, où l’accumulation de la neige l’emporte sur la fonte. Au dessus de 400 mètres, la fonte n’existe pas, la neige et le glacier restent secs et froids, collés au rocher.

Il existe actuellement deux types de glaciers. En effet, la dynamique glaciaire est étroitement dépendante du régime thermique du glacier. La température de la glace est contrôlée par trois facteurs principaux, qui sont : les échanges thermiques avec l’atmosphère (contrôle climatique), le flux géothermique (contrôle géologique) et la pression de la glace et la friction (contrôle glaciologique). En fonction du régime thermique, on distingue deux catégories de glaciers :

* Le glacier tempéré :

Il a une température partout proche du point de fusion, sauf à la surface, où la température fluctue selon la saison ; à la base, il est travaillé par l’eau de fonte, dont la présence rend son glissement possible et plus rapide selon la saison.

* Le glacier froid :

Il a une température située partout en dessous du point de fusion ; il est donc gelé à sa base (pas d’écoulements d’eau). Le glacier froid se rencontre en altitude (supérieure à 4000 m dans les Alpes) ou aux latitudes très basses. Sa température est entièrement négative, ce qui influe sur son comportement : il adhère à son lit rocheux, ce qui lui permet de tenir sur des pentes bien plus raides qu’un glacier tempéré.

Les glaciers sont également révélateurs de notre climat. La mer de glace est le plus grand glacier du monde, avec 11 km de longueur !

Comme les autres glaciers alpins, la mer de glace a subi des modifications à cause des différentes variations climatiques (notamment le réchauffement actuel). De puis 1830, et sachant que nous n’avons pas connu de période glaciaire depuis 10 000 ans, le glacier a perdu plus de 160 m d’épaisseur et 2300 mètres de longueur ! La mer de glace est donc en retrait.

Mais les glaciers sont également une ressource en eau ! Les glaciers représentent en volume les deux tiers de l’eau douce sur terre. En tant que ressource en eau, on les utilise aujourd’hui pour la production d’énergie, pour l’irrigation, voir pour la glace, elle-même, dans son usage premier : le rafraîchissement ! Aujourd’hui, les nombreuses inquiétudes sur les changements climatiques, la diminution des ressources en eau douce par rapport à l’augmentation de la population, placent les glaciers au centre de l’attention et de l’intérêt du monde.

Toutefois, attention, les glaciers, sources de nombreuses rivières et de vie sont en diminution avec parfois des eaux polluées. En Himalaya par exemple, cette réduction de l’eau solide inquiète certaines populations venant puiser à la source. De plus, la ressource en eau solide est mal repartie sur terre, à tel point que certaines solutions de transport d’iceberg ont été envisagées pour les pays en manque d’eau.

Dans un second temps, Luc Moreau nous a expliqué quel lien existait entre les glaciers et les climats.

En effet, on remarque depuis quelques années déjà, que les glaciers fondent de plus en plus. Ceci est d’ailleurs bien visible sur les glaces de mer, qui, lorsque le climat est chaud, se transforment en eau qui coule directement dans les océans. Cette fonte des glaciers est d’autant plus amplifiée par le fait que les glaciers, blancs, renvoient les rayons du soleil et les océans, sombres, au contraire, absorbent ces rayons. Ce phénomène permet alors le réchauffement des eaux marines dont le contact avec les glaces implique la fonte des ces dernières.

En milieu alpin, il est possible de mesurer la quantité de glace fondue chaque été en effectuant un bilan de masse. Pour ce faire, il suffit d’insérer une sonde dans la glace pour voir de combien de mètres celle-ci fond pendant l’été.

Enfin, les glaciers permettent aussi de nous fournir des informations sur les climats antérieurs mais aussi sur la composition de l’atmosphère au cours de différentes périodes. En effet, la glace, en se formant, emprisonne des bulles d’air ancien enfermant ainsi les composants de l’atmosphère présente durant cette époque. D’autre part, si l’on étudie le rapport isotopique 180/160 sur une même couche de glace, il est possible de déterminer si cette glace a été formée durant une période froide ou plutôt au cours d’une période chaude, si la valeur de ce rapport est élevée ou faible. Plus ce rapport est important, plus la température présente lors de la formation de la glace est élevée. De cette façon, l’homme a pu reconstituer la composition de l’atmosphère primitive ainsi que les climats qui se sont succédé au cours des 800 000 dernières années. Il est possible de remarquer une évolution cyclique et périodique du climat, puisque tous les 100 000 ans, une glaciation s’opère.

Cette conférence, au final, nous a apporté de nombreuses nouvelles informations intéressantes et enrichissantes. Ainsi Luc Moreau nous a présenté son domaine professionnel en nous montrant de nombreux documents, tout en répondant à nos questions. Cela nous a permis de recueillir quelques connaissances avant d’étudier le sujet en classe.

Clémence Brunel et Jean-Christophe Bozetto / Terminale S

Ce travail a été réalisé dans le cadre du programme de SVT (Mme Berger-Limone) et en lien avec l’éducation au développement durable (CDI).