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VéloClimat : collecte de données sur l'impact de l'environnement quand on se déplace à vélo

Du 27 juin au 6 juillet 2025, des chercheurs du CNRS et de Université Bretagne Sud se sont rendus à vélo à Rotterdam aux Pays-Bas depuis la commune de Saint-Jean La Poterie dans le Département du Morbihan, afin de participer à la douzième conférence internationale sur le climat urbain (ICUC12).

Les chercheurs souhaitaient profiter de cet événement pour :

- attirer l’attention des participants sur les enjeux d’un aménagement local raisonné et illustrer les possibilités d’atténuation des conséquences du changement climatique
- collecter des données afin d’améliorer les connaissances sur le lien entre l’organisation d’un territoire et sa réponse aux épisodes de surchauffe.

Ponctué d'ateliers participatifs et de collecte de données micro-météorologiques, le LECEA a participé à ce projet en développant et fournissant deux vélo-climatmètres.

Liens externes :

• France Inter
• LinkedIn
• Geomanum

Équipe de projet :

• Matthieu Gousseff, Jérémy Bernard, Jessica Pic, François Leconte, Erwan Bocher, Elisabeth Le Saux Wiederhold, Romain Bocher (Lycée Beaumont Redon, option sport), CNRS - UBS - LabSTICC
• Vincent Gremeaux et Mathieu Saubade, CHUV - médécine du sport
• Peter Gallinelli, Miguel Sanchez, Reto Camponovo, LECEA/HEPIA
• Olivier Ertz et Stephane Lecorney, Media Engineering Institute (Suisse), MEI

City Resilience through Urban Models By Lightweight Embedded Systems

CRUMBLES apporte une solution opérationnelle de constitution et d'exploitation de données climatiques urbaines mesurées sur plus de 1000 parcours climatiques en suisse et à l'étranger à destination des urbanistes, collectivités et aménageurs faisant de l'adaptation au changement climatique une priorité.

Le projet est porté conjointement par la HE-Arc et HEPIA qui mettent en commun leurs compétences en analyse de données, machine learning et développement web d'une part, d'ancrage dans les causes et effets entre ville et climat et d'un dataset unique qui recouvre plus de 10 ans de campagnes de mesures en période estivale d'autre part.

Faisant partie intégrante du projet, le microclimatmètre 3.0, revisité et actualisé, [lien] est augmenté d'une interface permettant un retour de tous les paramètres mesurés sur smartphone en temps réel. Cet instrument scientifique unique en son genre sert à mesurer le microclimat urbain.

Le résultat se présente sous la forme d'une interface web accessible au public permettant à partir d'une description de morphologie urbaine d'extraire des données de référence pertinentes. Par l'analyse des données réelles, augmentés par des indicateurs cartographiques et leur interprétation, des solutions efficientes en période de canicule pourront été identifiés en vue d'en faire bénéficier les aménagements urbains en gestation.

Équipe de projet:

• Olivier Huesser, Prof HES, HE-arc, chef de projet
• Peter Gallinelli, ME et chercheur, HEPIA/LECEA
• Maxence Locatelli, Collaborateur scientifique, HEPIA/ LECEA
• Reto Camponovo, Prof HES, HEPIA/LECEA
• Sarah Mayer, Assistant de recherche, Technologies d’interaction/HE-arc
• Thierry Flück, Assistant de recherche, Imagerie/HE-arc
• Simon Plumey, Assistant de recherche, Imagerie/HE-arc
• Mattia Gallacchi, Assistant de recherche, Métrologie et Vision Industrielle/HE-arc

Les arbres sont fréquemment mis en avant comme stratégie écologique pour atténuer les effets du réchauffement des villes sous l'effet entre autre de la densification des centres urbains, à tel point qu'ils sont souvent assimilés à des "climatiseurs". Dans la réalité de nombreuses campagnes de mesures de terrain révèlent d’un effet de « refroidissement » de l’air bien plus contenu que celui auquel on pourrait s'attendre. Bien entendu ceci ne remet nullement en question les innombrables et uniques autres services écosystémiques délivrés par la végétation.

De toute évidence il demeure des inconnues autour des échanges thermiques et gazeux de l’arbre qui sont directement conditionnées par les écoulements d’air au sein et autour de ce dernier ainsi que par d’autres, dont par exemple le fait que l’augmentation des températures et du stress hydrique en ville entrainent généralement une baisse du taux de transpiration des arbres ou, d’une manière générale, la vitalité du végétal.

L’expérimentation :

MERA est une étude exploratoire qui s’intéresse à mieux comprendre les mécanismes d’échanges hygrothermiques se produisant à l’interface entre l’arbre lui-même et son environnement proche.

Les principaux objectifs à l’origine de cette étude exploratoire sont :

• d’approfondir la connaissance concernant l’effet rafraîchissant de l’arbre

• de comprendre la zone d’influence spatiale (de perception) de l’effet « rafraîchissant »

• d’explorer des méthodes permettant de rendre visibles les mouvements convectifs gazeux générés par la présence d’un arbre.

Scientifiquement l’étude se situe à l’interface entre le monde de la biologie de l’arbre et celui de la microclimatologie urbaine. Une opportunité s’est créée avec des collègues de l’EPFL/WSL qui, intéressées par cette expérimentation développée par HEPIA, vont prendre en charge la mesure du flux d’eau dans l’arbre, alors qu’HEPIA développe les aspects microclimatiques. L’étude se base sur la mesure de terrain, rendue possible par la disponibilité de capteurs de précision de plus en plus petits, ainsi que par des dispositifs d’acquisition des mesures de grande capacité et résolution, spécialement pour le volet microclimat.

Objectif :

Mesurer l’évolution des grandeurs hygrothermiques au cœur et autour d’un arbre dans le but d’apporter une meilleure connaissance des échanges thermiques et hydriques en situation réelle et de l’apport en termes de confort climatique en fonction de son essence, des conditions environnementales et du climat.

Lieu :

Ville de Lancy, Place du 1^er Août.

Premiers résultats:

Fig. 1 : Montage expérimental utilisé pour tester plusieurs abris accueillant les capteurs microclimatiques durant l'été 2022 : (a) abris traditionnels (de type Young), (b) abri artisanal #1 développé par HEPIA, (c) anémomètre à ultrasons mesurant la vitesse et la direction du vent, (d) abri artisanal #2 développé par HEPIA, et (e) abri Rotronic de référence, tel qu'utilisé par MétéoSuisse. En bas, le site test de Lancy où huit Platanus hispanica ont été équipés de capteurs de flux de sève et deux poteaux équipés de micro-capteurs climatiques en utilisant l'abri #1 développé par HEPIA (b) durant l'été 2022. A droite : différence de température de l'air à 1,5 m à plusieurs hauteurs (3,5m, 5,5m, 8,5m et 12m) dans la canopée de l'arbre et à 2m du pied de l'arbre.

Equipe de projet:

Reto Camponovo, Prof. HES, HEPIA/LECEA, chef de projet

Peter Gallinelli, Prof. ass., chercheur, HEPIA/LECEA

Charlotte Grossiord, Dr. Prof., EPFL/WSL

Illan Bourgeois, Dr. chercheur, EPFL/WSL

Partenaires:

Projet soutenu par l’OCAN, Service du paysage et des forêts et la Ville de Lancy, Service de l’environnement

Bus à haut niveau de service, BHNS

Dans le cadre d’un projet d’aménagement d’espace public, il a été demandé au LEEA d’effectuer des mesures sur trois sites entre le quartier des charmilles et l’Hôpital de la tour.

En premier lieu, les mesures ont été effectuées sur 6 lieux en l’état existants afin de pouvoir, par la suite, comparer les mesures microclimatiques avec des mesures post-aménagement.

Les lieux étaient situés aux Charmilles, à Châtelaine ainsi qu’à Meyrin.

La deuxième partie du mandat consistait à mesurer des échantillons de revêtement de sol placé sur trois lieux sélectionnés parmi les 6 cités ci-dessus.

Les échantillons « pixels » ont été conçus de la manière suivante :

Sept carrés de 1m x 1m disposés côte à côte.

Chaque carré était composés d’un revêtement de sol différent, comme illustré ci-dessous.

Ces mesures ont permis d’établir un diagnostic dans le but d’étudier le comportement de chaque revêtement.

Ce type de diagnostic permet d’anticiper le choix d’un revêtement de sol afin qu’il soit le plus en accord avec le contexte microclimatique du lieu dans le but de limiter l’effet d’îlot de chaleur urbain.

Contact : Betty Baud, Reto Camponovo

Des bassins aquatiques urbains multi-usages pour un meilleur confort de vie

L’extension et la densification urbaine s’accompagnent généralement d’une détérioration du cadre de vie. Les changements climatiques aggravent la situation en favorisant les îlots de chaleur et les risques naturels comme les inondations. La promotion de surfaces vertes (végétation) et bleues (eau) est alors reconnue comme une solution pour promouvoir de meilleures conditions environnementales pour les habitants des villes. Le réseau bleu (cours d’eau, plans d’eau) se révèle aujourd’hui comme fournisseur de multiples services, qui vont bien au-delà des motivations qui sont à l’origine de leur présence dans le tissu urbain. Par exemple, les plans d’eau urbains sont souvent créés pour une motivation esthétique (parcs, jardins privés) ou fonctionnelle (rétention des eaux). Ils offrent toutefois potentiellement bien d’autres services, comme le
rafraichissement du climat local, la rétention de polluants, le piégeage de CO2, une réserve d’eau mobilisable pour plusieurs usages (cf. arrosage, extinction de feu, abreuvement d’animaux), un lieu de détente ou de loisirs, et des habitats pour la biodiversité (contribuant à l’infrastructure écologique).

Un nouveau concept de bassin aquatique est proposé ici, aux multiples effets positifs et parfaitement intégré à la ville du 21ème siècle. Ce nouveau type d’écosystème urbain procurerait de multiples services écosystémiques améliorant notre confort de vie.

• Véritables éponges, ces bassins participeraient à réguler les flux hydriques dans les zones urbaines.
• De par leurs capacités filtrantes, ils permettraient l’épuration des eaux (nutriments et micropolluants).
• Grâce à leur production végétale, ces écosystèmes piègeraient le carbone en le stockant dans les sédiments.
• Par le rôle rafraichissant de leur volume aquatique, ils pourraient réduire en été l’effet « îlot de chaleur urbain ».
• Offrant de multiples habitats à la biodiversité aquatique, ils renforceraient l’infrastructure écologique dans la matrice urbaine.

Les trois principaux délivrables seront : (i) la description d’un prototype pour la construction de nouveaux bassins optimisés, (ii) un guide pour l’optimisation des services écosystémiques des bassins existants (incluant un outil d’aide à la décision), (iii) une stratégie de sensibilisation des professionnels (cf. architectes, ingénieurs) aux multiples services apportés par les plans d’eau urbains (flyer, pages internet, journée thématique).

Contact : Beat Oertli, Peter Gallinelli