Etablissement d’un modèle de croissance des arbres permettant d’évaluer l’impact de la canopée sur les îlots de chaleur

Les rayons du soleil créent de la chaleur, qui peut être accentuée notamment en touchant certains types de sols, surtout dans les environnements urbains. Cela crée ce que l’on appelle des îlots de chaleur. Si aucun atténuateur de ce phénomène n’est présent, le risque d’observer des « nuits tropicales » (lorsque le point le plus froid de la nuit est au-delà des 21 degrés) est accru. Ces nuits tropicales engendrent diverses conséquences comme une qualité de vie diminuée, une baisse de la productivité et peuvent même être dangereuses pour la population plus fragile.

Les arbres atténuent les îlots de chaleur, non seulement grâce à l'ombre qu'ils projettent, mais également par le phénomène d'évapotranspiration, qui rafraîchit activement l'air autour d'eux. "Les espaces verts alimentés en eau et riches en structures arborées, avec des arbres et des buissons, ont un effet positif sur le climat ambiant de par leur évaporation et augmentent la qualité du séjour de la population dans les espaces publics, grâce à l’ombre et la fraîcheur qu’ils procurent." (ANALYSE CLIMATIQUE DU CANTON DE GENÈVE, Guide utilisateur, République et canton de Genève, 11.03.21)

Source

Le canton de Genève, par l’Office Cantonal de l’Agriculture et de la Nature (OCAN) est intéressé à pouvoir estimer le taux de canopée sur son territoire (surface du territoire couverte par la canopée par rapport à la surface à nu). Aujourd’hui, le taux de canopée avoisine les 20%. Le but est d’améliorer cela à 30% pour 2050. Pour ce faire, le canton a besoin de pouvoir estimer le temps que cela va prendre pour atteindre ce but et de mesurer le gain en réduction de température au fil des années.

Afin d’aider le canton, un modèle basé agent est développé actuellement. Chaque arbre dans ce modèle est un « agent » qui possède ses propres règles d’évolution et sa propre mémoire. Il peut interagir avec les autres agents. Le comportement de chaque agent lui est propre.

Ce modèle prend en compte différentes caractéristiques comme :

Âge de l’arbre
Espèce des arbres
Condition de santé
Condition de plantation
Situation (p.ex. proche d’une route)
Catégorie d’arbres : petit, moyen, grand

Ce modèle en cours de développement possède des paramètres qu’il est possible de calibrer, ou qui peuvent être saisis manuellement par des experts. On compte notamment la durée de vie maximale d’un arbre, la taille maximale de sa canopée, son impact en mode isolé ou en groupe sur la température, etc.

Les données terrain du modèle se basent sur l’inventaire cantonal des arbres isolés du canton de Genève. Cet inventaire sera aussi utilisé pour valider le modèle.

Ce modèle fournira des informations complémentaires détaillées sur la croissance de la canopée, facilitant ainsi au canton la prise de décisions quant à la quantité d’arbres, leur catégorie et lieu de plantation, afin d’atteindre les objectifs réduction de température et de 30% de canopée d’ici 2050.

Le code source est disponible sur Github.