La chaleur extrême est un tueur silencieux, que nous continuons de sous-estimer. Le thermomètre à Central Park peut afficher 100 °C, ce qui est déjà dangereux, mais sortez dans la rue ou entrez dans un appartement ensoleillé de Harlem ou de toute autre grande ville, et selon le taux d'humidité, la température ressentie peut dépasser les 130 °C.
Ce décalage alarmant entre les températures déclarées et les températures observées a de réelles conséquences. Rien que cet été, des vagues de chaleur meurtrières ont fait des victimes en Espagne, en France, en Italie, au Texas, en Grèce et dans l'État de New York. Pourtant, nombre de ces décès ne figurent pas dans les bilans officiels, et les températures qui les ont provoquées sont souvent mal rapportées.
La chaleur extrême n'est plus une menace future. Elle est là. Elle est mortelle. Et elle reste dangereusement mal comprise.
Une étude ancrée dans l'urgence
Ce décalage entre les données officielles et l'expérience vécue a donné lieu à un effort collaboratif visant à révéler le véritable visage de la chaleur urbaine. L'Open Geospatial Consortium (OGC), avec le soutien du United States Geological Survey (USGS), de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et de Ressources naturelles Canada (RNCan), a mené des projets pilotes visant à explorer comment les cartes et les données de localisation peuvent améliorer la préparation et l'intervention en cas de catastrophe.
Un tel effort, proposé par le Organisation des systèmes d'information géospatiale et de cartographie de la ville de New York (NYC GISMO), qui s'est concentré sur les dangers des chaleurs extrêmes dans les zones urbaines denses. Alarmé par le bilan mortel des vagues de chaleur estivales à New York, GISMO a réuni des experts de HSR..santé, le ministère américain de l'Énergie (DOE), la NOAA, Safe Software, Inc. et Navteca, Inc.
Le projet pilote s'est concentré sur un quartier très urbanisé de Harlem, juste au nord-est de Central Park. L'objectif était de comprendre comment la chaleur est mesurée et cartographiée, d'évaluer ses impacts sur la santé et de déterminer si les risques pouvaient être identifiés à l'échelle du bâtiment (figure 1).
Ce que la recherche a révélé
Les températures ressenties sont bien plus élevées que les relevés officiels
Les températures officielles sont généralement relevées dans des zones ombragées comme les parcs, loin des surfaces qui retiennent la chaleur. Or, les gens ne vivent pas dans des parcs, mais dans des bâtiments en béton et en briques, entourés d'asphalte, de pierre et de rues en béton, où l'énergie solaire est piégée. Il en résulte un effet d'îlot de chaleur urbain (EIC), qui peut augmenter la température ressentie jusqu'à -30 °C, voire plus, par rapport aux relevés officiels.
Où fait-il le plus chaud ?
Les températures les plus élevées se situent au niveau de la rue et à l'intérieur des résidences dont la façade sud est non ombragée ou des appartements situés au dernier étage, bénéficiant d'une exposition solaire maximale. Ces bâtiments absorbent et retiennent la chaleur et ne se rafraîchissent pas la nuit. Les quartiers vulnérables – généralement des quartiers à faibles revenus, moins arborés et peu fréquentés, et éloignés des points d'eau rafraîchissants – sont confrontés à la chaleur la plus persistante, ce qui rend leurs habitants plus vulnérables aux maladies et aux décès liés à la chaleur.
Le schéma caché des décès dus à la chaleur
Les données historiques de villes comme Paris (2003), Chicago (1995) et Vancouver (2021) montrent que la chaleur extrême ne devient mortelle qu'après plusieurs jours consécutifs de fortes chaleurs. Les taux de mortalité restent stables au début, mais après trois jours ou plus sans répit, on observe une forte augmentation de la mortalité. Cela indique que les deux durée et intensité de matière thermique.
Pic de mortalité dû à la chaleur de Vancouver en 2021
Qui est le plus à risque et pourquoi tant de décès dus à la chaleur ne sont pas comptabilisés
Ceux Les personnes les plus vulnérables à la chaleur extrême sont les jeunes enfants, les personnes âgées, les personnes souffrant de problèmes de santé préexistants, les travailleurs en extérieur et les personnes n'ayant pas un accès constant à la climatisation. ou d’autres ressources de refroidissement. Ces groupes sont confrontés à un risque plus élevé de maladie grave ou de décès lors d’épisodes de chaleur prolongés, en particulier lorsqu’ils vivent dans des maisons surchauffées ou des quartiers avec des espaces verts limités.
Pourtant, dans des villes comme New York, les décès liés à la chaleur ne sont comptabilisés que si un médecin légiste l'identifie explicitement comme cause. En réalité, la chaleur déclenche souvent la mort en aggravant gravement des affections cardiaques, pulmonaires, rénales et autres affections chroniques préexistantes, mais celles-ci sont rarement attribuées à la chaleur dans les registres officiels. Par conséquent, de nombreux décès dus à la chaleur ne sont pas comptabilisés.
La meilleure façon de comptabiliser les décès dus à la chaleur est de calculer l'excédent de décès par rapport au nombre attendu pendant les températures estivales moyennes, comme cela se fait en Europe et dans plusieurs villes américaines, dont Chicago. Les villes qui n'adoptent pas cette approche risquent de sous-estimer considérablement les décès liés à la chaleur, de 75 % ou plus.
Comment les villes peuvent se rafraîchir
Il existe un certain nombre de stratégies bien connues pour atténuer l'UHIE et garantir que les résidences sont suffisamment fraîches pour y vivre. Par exemple :
- Peindre les toits avec de la peinture réfléchissante.
- Rendre les façades des bâtiments et les rues plus réfléchissantes.
- Augmenter la végétation verte comme les arbres et autres plantations pour aider à contrôler les températures au niveau du sol.
- Utilisation de fenêtres à faible émissivité qui reflètent la lumière du soleil.
- Intérieurs de bâtiments avec une meilleure isolation et climatisation.
Les centres de climatisation publics sont également essentiels, notamment pour les ménages qui ne disposent pas de climatisation ou qui évitent de l'utiliser en raison des coûts élevés de l'électricité. Un rapport de Brad Lander, ancien contrôleur de la ville de New York, estime que 11 % de la population new-yorkaise n'a pas accès à la climatisation à domicile, soit l'équivalent de plus de 900,000 XNUMX personnes !
Une approche possible pourrait consister à explorer des mesures garantissant que les propriétaires d’immeubles maintiennent les températures intérieures en dessous d’un niveau maximum en été, à l’instar des lois existantes qui obligent les propriétaires à maintenir les températures au-dessus d’une température minimale en hiver.
Worst Case Scenario
Il incombe au gouvernement et aux fournisseurs de services publics de veiller à ce que le réseau électrique puisse répondre à la demande croissante de climatisation lors des épisodes de chaleur extrême. Maintenir le confort thermique intérieur n’est pas un luxe, mais une nécessité de survie. En cas de panne de courant prolongée pendant une vague de chaleur, la perte de refroidissement pourrait entraîner une augmentation spectaculaire des décès et des maladies liés à la chaleur, pouvant atteindre des niveaux catastrophiques.
Outils de cartographie qui peuvent aider les villes à se préparer et à réagir
Une grande partie des informations ci-dessus a été complétée par des cartes et des données de localisation, essentielles pour comprendre l'impact de la chaleur extrême sur les zones urbaines, identifier les personnes les plus exposées et orienter les interventions ciblées. Le projet pilote de l'OGC a démontré le rôle central des outils géospatiaux dans la réponse immédiate et la planification à long terme.
Anticiper les épisodes de chaleur extrême
Le Service météorologique national américain (NWS) émet des alertes anticipées en cas de chaleur extrême grâce aux données des satellites, des ballons météorologiques et des stations terrestres. Ces prévisions aident les villes à se préparer aux fortes chaleurs. Cependant, la recherche doit continuer à améliorer les méthodes et les technologies actuelles afin de rendre les prévisions encore plus précises, rapides et précises.
Cartographie des espaces verts et ombragés
L'effet d'îlot de chaleur urbain est à son comble dans les quartiers densément bâtis et peu peuplés d'espaces verts. Il est désormais possible, grâce à la photographie aérienne et aux relevés de rues, de calculer la quantité d'ombre des arbres disponible pâté de maisons. Ces informations peuvent aider les gouvernements à orienter les plantations d'arbres vers les rues qui en ont le plus besoin. Elles peuvent également aider les promoteurs à planifier de nouveaux aménagements urbains minimisant leur contribution à l'effet d'îlot de chaleur urbain.
Localisation des centres de refroidissement
Partout dans le monde, les villes mettent de plus en plus à disposition des centres de rafraîchissement pour abriter les personnes n'ayant pas accès à la climatisation. Ces centres doivent être situés dans les zones les plus vulnérables et dépourvues de climatisation. Des outils de cartographie permettent d'identifier ces quartiers jusqu'au niveau du secteur de recensement, garantissant ainsi l'accessibilité des centres par les transports en commun et leur disponibilité 24h/7 et XNUMXj/XNUMX, car les appartements surchauffés restent tout aussi dangereux la nuit que le jour.
Cartographie des schémas de chaleur urbains
Le projet pilote de l'OGC a utilisé des données telles que les relevés de température par satellite et par capteurs, les caractéristiques de réflexion de la surface terrestre, la densité de la végétation et la proximité des plans d'eau pour modéliser la façon dont la chaleur s'accumule et persiste dans différents quartiers de la ville. Ces informations, modélisées et superposées à la carte de base de New York, ont permis de créer une grille de chaleur estimée, illustrée par la carte ci-dessous (figure 4).
La plateforme FME de Safe Software a été utilisée pour créer ce réseau de chaleur pour le nord de Manhattan. La même méthode peut être adaptée à d'autres villes. HSR.health a également développé un indice de risque sanitaire lié à la chaleur basé sur les températures projetées dans un secteur de recensement, puis a calculé le nombre de personnes vulnérables dans chaque secteur afin d'estimer le nombre potentiel de décès, d'hospitalisations et de maladies supplémentaires. Cet outil peut aider les collectivités locales à planifier la concentration des ressources avant et pendant les épisodes de chaleur extrême et à élaborer des stratégies d'atténuation de la chaleur.
Utilisation de la cartographie 3D pour identifier les bâtiments exposés à la chaleur
De nombreuses villes ont désormais la possibilité de cartographier les bâtiments en 3D. OGC CityGML Le modèle de données permet des représentations détaillées des paysages urbains, notamment l'orientation et la hauteur des bâtiments. Ces modèles permettent d'identifier les appartements les plus exposés au soleil et susceptibles de subir une accumulation de chaleur importante. La même technique peut être utilisée pour identifier les rues où la chaleur est la plus intense. (Voir la figure 1 ci-dessus : carte thermique 3D de Harlem développée par Navteca Inc.) Ces informations peuvent orienter les actions de sensibilisation auprès des ménages à risque et soutenir les efforts de suivi local pendant les vagues de chaleur.
Technologies de détection de chaleur personnelle
Nous vivons à une époque marquée par la prolifération de capteurs à bas prix et l'utilisation généralisée des smartphones. Il est raisonnable d'imaginer que dans les résidences considérées comme présentant un risque élevé de températures dangereuses, des capteurs de chaleur puissent être installés et reliés aux smartphones. Lorsque les températures approchent d'un niveau menaçant, ces capteurs peuvent déclencher des appels automatiques aux services d'urgence, aux voisins ou aux proches, afin de vérifier l'état des résidents et d'envoyer une ambulance si nécessaire.
Conclusion
Le projet pilote de l'OGC a montré que les organismes publics et les services de santé manquent souvent d'une vision complète des impacts des chaleurs extrêmes. Les relevés officiels de température ne reflètent pas la perception des habitants dans la rue ou à l'intérieur des logements surchauffés. Et sans données précises, de nombreux décès liés à la chaleur passent inaperçus.
Parallèlement, nous avons également appris que d’importants travaux sont en cours dans les villes pour réduire l’effet d’îlot de chaleur urbain. Avec la disponibilité croissante d’outils géospatiaux, de technologies de capteurs et de plateformes d’intégration de données, les villes disposent désormais de meilleurs moyens de comprendre le risque de chaleur et de prendre des mesures ciblées.
Nous espérons que des prévisions améliorées, une détection en temps réel, des cartes thermiques détaillées et des modèles de bâtiments en 3D aideront les collectivités locales à planifier des stratégies de refroidissement plus efficaces, à identifier les communautés les plus vulnérables et à déployer les ressources là où elles sont le plus nécessaires. Grâce à une utilisation plus intelligente des données, nous pouvons aider les villes à protéger leurs habitants, à prévenir les décès évitables et à se préparer à un avenir plus chaud.
Pour de plus amples renseignements, consultez le Rapport d'ingénierie 2024 du projet pilote de résilience climatique et aux catastrophes de l'OGC.
Participants à l'étude
Alan Leidner, Organisation des systèmes d'information géospatiale et de cartographie de New York
Jiin Wen, Organisation des systèmes d'information géospatiale et de cartographie de New York
Ajay K Gupta, PDG de HSR.santé.
Paul A Churchyard, directeur technique, HSR.santé.
Joel Klein, Administration nationale océanique et atmosphérique des États-Unis
Dr David Green, directeur de l'innovation scientifique et technologique, Green Resilience Insights
Dr Bandana Kar, membre de l'AAAS STP au Département de l'Énergie des États-Unis
Dean Hintz, Safe Software, Inc.
Dr Josh Lieberman, Université Harvard, Centre d'analyse géographique (CGA)
Theo Goetemann, président, Basil Labs, Inc.
Shayna Solis, PDG de Navteca LLC
Adam Silcott, développeur principal, Navteca LLC
Merci spécial
Le travail de l’équipe Chaleur extrême a été grandement amélioré par les organisations et études suivantes :
- Étude 2021 de la NOAA/CAPA sur le nord de Manhattan et le sud du Bronx : OSF | Heat Watch Bronx-Manhattan_Report_111021.pdf
- Étude de Climate Central sur les points chauds de chaleur urbains : Points chauds de chaleur urbaine | Climate Central
