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MIDAS : Geneva MIcroclimat DAta Stories

Contexte : Le réchauffement climatique et l'effet d'îlot de chaleur urbain ont un impact direct sur la santé des habitants, sur les niveaux de pollution, sur la consommation d'énergie et sur la biodiversité. En raison de ces problèmes, une attention croissante est accordée à la gestion des espaces urbains de toutes sortes. La planification de la résilience climatique est un défi majeur pour la prochaine décennie.

Le département en sciences de l’information de la HEG Genève et le Laboratoire Énergie, Environnement & Architecture (LEEA) de l’HEPIA s’associent afin de créer MIDAS. Grâce à la fusion de l’ingénierie, des data science et des sciences de l’information, nous analysons les données climatiques du Grand Genève pour les transformer en outils de médiation scientifique (transfert des sciences vers les citoyens).

Le projet s'articule autour des 5 axes suivants:

1) Collecter des données

2) Analyser des données

3) Raconter des données

4) Communiquer les données

5) Faciliter les décisions

À la lumière de ces data stories, les citoyens seront en mesure de contribuer aux arbitrages relatifs à la planification urbaine et au développement en connaissant les risques climatiques. Les données deviendront des outils pour accompagner les décideurs dans leurs prises de décisions à court, moyen et long terme.

Responsable de projet HEG : René Schneider
Répondants HEPIA : Reto Camponovo, Peter Gallinelli

Excellentes nouvelles de la sonde CTD autonome intelligente pour la cartographie des masses d'eau (https://swisspolar.ch) : les derniers essais en lac ont confirmé sa capacité à effectuer des cycles de plongée contrôlés lorsqu'elle est chalutée à des vitesses de bateau allant jusqu'à 5 nœuds (2,5 m/s), en utilisant un système de ballast mobile simple et robuste (cf. fig.1 cycles de plongée).

Image 1 : montrant la sonde entièrement assemblée lors d'un essai dans l'installation du réservoir de remorquage à HEPIA, septembre 2022.

Image 2 : démonstration du prototype de la sonde lors des premiers essais en conditions réelles sur le lac Léman, septembre 2022.

Fig. 1 : Profils de plongée de la sonde CTD lors des essais en lac montrant les cycles de plongée successifs, octobre 2022

Toutes les fonctionnalités de base sont en place. Les développements actuels portent sur l'ergonomie et les questions opérationnelles qui ne peuvent être abordées que lors de tests en conditions réelles, comme l'interaction avec les objets flottants, l'étalonnage et la fiabilité de la sonde. Les prochaines étapes comprennent le développement de la géolocalisation, une interface utilisateur simple et des essais à la profondeur cible de 100 mètres et à des vitesses de remorquage élevées, jusqu'à 10 nœuds (5 m/s).

Le développement est assuré par Jonathan Selz et Peter Gallinelli au sein du laboratoire environnement, climat, énergie et architecture, et par Ruiliang Lin, Matteo di Luca, Luca Bardazzi et Flavio Noca au sein du laboratoire de sciences et technologies hydro & aero à HEPIA.

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

Les arbres sont essentiels à la qualité de vie des citadins. Afin de remplir leur mission, les arbres doivent être en bonne santé, sans présenter de risques pour la population.

L’objectif de ce projet Innosuisse est de développer puis déployer un système de monitorage des arbres permettant l’analyse prédictive de leur santé et d’optimiser leurs soins.

Ce projet permet également de remplir plusieurs objectifs de développement durable (ODD) de l’Agenda 2030 auxquels les collectivités publiques devront répondre.

Le LEEA est impliqué en qualité de partenaire académique et de recherche principal en apportant ses compétences en métrologie, développement et conduite de environnementales embarquées et interprétation de données.

Partenaire de projet : Krebs Paysagistes SA

Responsable(s) projet
Eric Amos (HEPIA), Peter Gallinelli (HEPIA), Pascal Boivin (HEPIA), Lionel Chabbey (HEPIA), Marie Palman (HEPIA), Reto Camponovo (HEPIA)

Contact : Peter Gallinelli