Montréal dans l’oeil des infrarouges

Photo: Valérian Mazataud Le Devoir En chauffant, les matériaux émettent eux-mêmes de la radiation. Dans la fourchette de températures qui nous intéresse, il s’agit de radiation infrarouge. La mesure de ce rayonnement par la caméra permet de déduire la température des objets.

Invisible, la chaleur ? Tout dépend de la manière dont on regarde. Ces images, captées à différents endroits de Montréal avec une caméra infrarouge, montrent comment nos aménagements urbains peuvent rendre les canicules encore plus invivables, ou au contraire les atténuer. 

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Une question de réflexion

Le premier phénomène à prendre en compte est l’albédo, c’est-à-dire le pouvoir réfléchissant des surfaces. Les surfaces foncées absorbent la radiation du soleil (faible albédo) et les claires la réfléchissent (fort albédo).

En chauffant, les matériaux émettent eux-mêmes de la radiation. Dans la fourchette de températures qui nous intéresse, il s’agit de radiation infrarouge. La mesure de ce rayonnement par la caméra permet de déduire la température des objets.

Toutefois, ces objets peuvent également refléter la lumière infrarouge provenant des alentours. Comme dans le domaine optique, les surfaces lisses — comme le verre, le métal ou les miroirs — sont particulièrement réfléchissantes.

Influencées par ces réflexions parasites, les lectures de température des caméras infrarouges ne sont donc pas parfaites. Malgré cela, elles permettent de donner une bonne idée des endroits où se cache la chaleur.

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Une question de matériaux

Il faisait environ 25 °C à Montréal quand cette image a été prise. Par rapport à la chaussée, les lignes blanches étaient plus fraîches de plusieurs degrés. En posant la main au sol, la différence se ressentait facilement.

Les stationnements contribuent grandement aux îlots de chaleur urbains. Le bitume noir, un matériau à très faible albédo et dont l’asphalte est composé en partie, peut atteindre 80 °C en été.

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« La meilleure manière d’éviter les îlots de chaleur, c’est d’empêcher la chaleur d’entrer dans les matériaux », explique Michel Vaillancourt, un professeur de génie civil à l’ETS qui s’intéresse aux propriétés thermiques des revêtements routiers.

Le choix de granulats dans l’asphalte ou l’application de peinture blanche permettent de pâlir la chaussée. Certains matériaux de fondation peuvent quant à eux rehausser l’évacuation de la chaleur vers le sous-sol.

Bien que prometteuses, ces solutions « ne s’appliqueront pas à grande échelle, mais plutôt de façon ponctuelle » en raison des coûts, avertit M. Vaillancourt.

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Une question de convection

Si on échoue à bloquer l’absorption du rayonnement solaire, les matériaux se mettent à emmagasiner de la chaleur. Ils la relâchent ensuite durant la nuit, ce qui ne laisse pas le temps aux quartiers de se rafraîchir.

Les humains subissent la chaleur du sol de différentes manières. D’abord, ils baignent dans l’air réchauffé par le sol (convection). Ensuite, ils encaissent le rayonnement infrarouge de la surface (radiation).

Notre perception de la chaleur dépendrait environ à parts égales de la convection et de la radiation.

En plus de nous faire ressentir la chaleur du sol, la convection et la radiation, avec l’évaporation, sont les voies par lesquelles les environnements urbains évacuent leur énergie thermique.

Selon une étude parue en 2014 dans la revue Nature, la convection jouerait d’ailleurs un rôle particulièrement important dans la formation des îlots de chaleur.

En effet, elle s’accroît lorsque le vent frotte sur les aspérités du sol et devient turbulent. L’absence de rugosité dans les villes — par rapport aux forêts, par exemple — expliquerait en grande partie la concentration de la chaleur en ville dans les climats tempérés.

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Une question d’activités humaines

L’accumulation de chaleur provient aussi des activités humaines.

« Chaque automobile génère de la chaleur en ville », explique Céline Campagna, chercheuse sur les questions de climat à l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ).

Comme on le voit sur cette image, les pots d’échappement des véhicules sont brûlants. Les roues, chauffées par la mécanique et le frottement au sol, sont également très chaudes.

Selon une étude menée à Manchester, la circulation automobile génère le tiers de la chaleur d’origine anthropique en ville. Le reste provient surtout des bâtiments.

Réaliser un virage majeur vers les transports actif et collectif permettait donc de réduire les besoins en stationnement, mais aussi de réduire les émissions de chaleur provenant des véhicules, fait valoir Mme Campagna.

Les climatiseurs émettent également de la chaleur dans les quartiers. La nuit, ils peuvent augmenter la température extérieure de 1 °C. C’est pourquoi les experts ne recommandent pas de les installer en masse pour s’adapter à la crise climatique.

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Une question de végétation

Quand sévit une canicule, tous les quartiers ne sont pas égaux.

On voit sur cette photo le boulevard de l’Acadie qui sépare Parc-Extension, l’un des quartiers les plus défavorisés de Montréal, de la riche ville de Mont-Royal.

En matière thermique, le contraste entre les deux secteurs est évident. Les nombreux arbres et la verdure de l’opulent quartier résidentiel y abaissent de plusieurs degrés la température ambiante.

La végétation agit sur deux volets. D’abord, l’évaporation de l’eau des feuilles « consomme » de la chaleur. Ensuite, leur ombre protège le sol du soleil.

Céline Campagna estime qu’il faut verdir massivement les villes. Cela doit se faire dans tous les quartiers, sans quoi les mieux nantis afflueront vers les zones plus fraîches et on verra une « gentrification verte ».

Pour garder les résidences au frais, d’autres stratégies — comme l’utilisation de volets aux fenêtres ou l’amélioration de l’isolation — se combinent avantageusement au verdissement.

« Il y a toutes sortes de possibilités, dit la chercheuse de l’INSPQ. Il faudrait juste que le gouvernement soit plus directif dans ses exigences, plutôt que de laisser cela au bon vouloir des promoteurs. »