Intégration de l’adaptation au changement climatique dans l’aménagement urbain: réaménagement des terres vierges à Jena (Allemagne)
Jena est une ville d’environ 108 000 habitants et, en raison de sa situation géographique spécifique, est exposée à divers risques liés au changement climatique, alors que les vagues de chaleur sont les plus pertinentes. Les projections climatiques pour Jena s’attendent à une augmentation substantielle de ce risque à l’avenir. Dans le cadre de la stratégie d’adaptation au changement climatique «Jenkas — Jena», un concept d’adaptation de la ville aux impacts du changement climatique a été développé entre 2009 et 2012 dans le cadre d’un projet financé par le Ministère fédéral des transports, du bâtiment et du développement urbain et l’Institut fédéral de recherche sur le bâtiment, les affaires urbaines et le développement spatial. L’objectif général du projet était de jeter les bases de l’intégration de l’adaptation au changement climatique dans la planification urbaine.
Le réaménagement de l’Inselplatz — une place centrale de 3 hectares principalement utilisée comme zone de stationnement — en un nouveau campus de l’Université Friedrich Schiller a été l’une des premières interventions pratiques pour lesquelles l’approche Jenkas a été appliquée. Dans le cadre du processus de planification, des évaluations économiques ont été menées afin de déterminer l’ensemble de mesures d’adaptation les plus appropriés pour réduire le risque de chaleur locale et améliorer le climat local de cette zone spécifique dans une perspective à moyen et à long terme.
Description de l'étude de cas
Défis
Jena est la deuxième plus grande ville de Thuringe avec environ 108 000 habitants et est située dans le paysage vallonné de la vallée de la rivière Saale. Depuis la fin du19ème siècle grâce aux activités de l’entrepreneur Carl Zeiss, la ville est devenue un centre de fabrication optique, connu dans le monde entier. La vigueur de l’économie locale et le grand secteur de la science et de la technologie constituent la base du niveau de vie élevé de la population. La croissance économique et l’afflux constant d’étudiants et de jeunes familles créent une demande croissante de terrains pour les zones résidentielles et industrielles ainsi que pour les installations universitaires, que les autorités d’urbanisme doivent accueillir.
Le centre-ville est entouré de pentes abruptes calcaires, qui fonctionnent comme un système de stockage thermique, contribuant à faire de Jena l’un des endroits les plus chauds du centre de l’Allemagne, avec un effet d’îlot de chaleur urbain persistant. Les projections climatiques pour la période allant de 2051 à 2100 indiquent une augmentation de la température maximale moyenne en été de 3 °C (CMIP5, RCP 4.5) à 6 °C (CMIP5, RCP 8.5) à la fin du siècle ainsi qu’une augmentation du nombre moyen de jours chauds (Tmax ≥ 30 °C) de 11 à 35 (CMIP5, RCP 4.5) et à 49 (CMIP5, RCP 8.5) (Meyer et al., 2015). En particulier, il y aura des effets d’îlots de chaleur plus fréquents et plus intenses.
Les zones fermées du centre-ville, comme l’Inselplatz, sont fortement exposées au stress thermique dans des conditions climatiques variables. La corrélation entre la planification urbaine, la conception des bâtiments et les conditions microclimatiques devrait être prise en compte dans les projets de rénovation urbaine, de réaménagement et de revitalisation tels que celui qui se produit à Inselplatz. La géométrie de la surface et les propriétés thermiques de l’environnement urbain bâti peuvent avoir un impact considérable sur l’ampleur de l’îlot de chaleur urbain. Les arbres, les toits verts, les éléments d’eau et les trottoirs frais peuvent aider à réduire l’effet de l’îlot de chaleur urbain en ombrageant les surfaces des bâtiments, en déviant et en réfléchissant les radiations du soleil et en libérant l’humidité dans l’atmosphère.
Objectifs
La stratégie d’adaptation au changement climatique de Jena (Jenkas) a permis à l’administration municipale et aux autres acteurs concernés d’évaluer les effets locaux du changement climatique et de les inclure dans la planification urbaine. L’un des objectifs les plus pertinents est de réduire l’intensité de l’effet des îlots de chaleur urbains et d’accroître l’adaptation aux phénomènes de chaleur extrêmes. Pour répondre à ce champ d’application, il convient de mettre en œuvre un ensemble de mesures structurelles et de solutions fondées sur la nature, comme dans le cas du réaménagement de l’Inselplatz.
Après l’approbation du plan préparatoire d’utilisation des sols de l’Inselplatz en mai 2014, une analyse multicritères probabiliste a été utilisée pour comparer trois projets explorant différentes façons de façonner l’espace public et de les classer en fonction de la pertinence de leur conception pour promouvoir l’adaptation au changement climatique. Cette analyse comprend une évaluation économique comparative des options d’adaptation potentielles afin de déterminer le faisceau de mesures d’adaptation le plus approprié pour la mise en œuvre. Les résultats de cette évaluation ont permis d’éclairer la conception détaillée de la nouvelle Inselplatz et du processus décisionnel administratif et politique.
Options d'adaptation mises en oeuvre dans ce cas
Solutions
L’épine dorsale de Jenkas est un manuel sur la planification urbaine sensible au climat, qui comprend des informations sur les conditions climatiques locales actuelles et futures, les aspects juridiques, les évaluations économiques des options d’adaptation et des exemples de bonnes pratiques. Le manuel est complété par un outil d’aide à la décision appelé JELKA, spécifiquement destiné aux acteurs urbains et aux décideurs. L’outil a été développé pour rendre les informations sur les risques climatiques plus accessibles et fournir des recommandations sur mesure, c’est-à-dire proposer des mesures d’adaptation appropriées pour un domaine politique spécifique ou une unité spatiale particulière.
Le réaménagement de l’Inselplatz est l’une des premières interventions spécifiques pour lesquelles l’approche Jenkas visant à intégrer l’adaptation au changement climatique dans l’urbanisme a été appliquée. Cette intervention vise à transformer la zone grise existante en un nouveau campus de l’Université Friedrich Schiller, y compris des mesures d’adaptation pour faire face aux risques liés au stress thermique. Dans un premier temps, JELKA a été utilisé pour pré-sélectionner les options d’adaptation à envisager pour trois projets alternatifs pour le réaménagement de la zone. Puis PRIMATE, un logiciel d’évaluation multi-attributs probabiliste développé au Centre de recherche environnementale Helmholtz — UFZ a été appliqué pour comparer systématiquement ces trois brouillons au moyen d’analyses multicritères. Les alternatives varient en: (a) nombre d’arbres et caractéristiques de la couronne (petits ou grands arbres couronnés), b) schémas de couleurs des pavés (d’ordinaire ou de couleur claire, avec respectivement un albédo de 0,3 et 0,5), (c) utilisation et taille des plans d’eau (aucun, plan d’eau de 40 m2, ou plan d’eau de 80 m2) et (d) taille des toits verts (31 %, 50 % ou 70 % de la surface totale du toit).
Afin de comparer les trois options, les quatre critères suivants ont été envisagés: (I) niveau de stress thermique (évaluation quantitative), ii) coûts (évaluation monétaire), iii) qualité architecturale (évaluation qualitative) et iv) valeur d’agrément (évaluation qualitative). Pour visualiser comment les trois alternatives se développeront au fil du temps, ces paramètres ont été modélisés pour trois périodes différentes: (I) l’année 2021, l’ouverture prévue du campus; (II) l’aspect visuel 2021-2050 à moyen terme, et iii) l’aspect visuel 2071-2100 à long terme. Les principaux résultats de l’évaluation multicritères de l’intervention Inselplatz ont été les suivants:
- L’alternative 3 se classe au premier rang à moyen terme (2021-2050) ainsi qu’à long terme (2021-2100). Cette option consiste à: (I) la conservation des 14 arbres existants et la plantation de 31 nouveaux arbres (27 grands arbres et 4 petits arbres); II) utiliser des trottoirs de couleur claire pour l’ensemble de la zone; III) développer le verdissement du toit de nouveaux toits plats (30 % de toit goudron-gravel et 70 % de toit vert étendu); (IV) construire une masse d’eau artificielle de 80 m2.
- Le niveau de stress thermique a été estimé à l’aide d’un indicateur allant de 0 (pas de stress thermique) et 10 (contrainte thermique maximale). Selon l’analyse, il était plus faible pour la troisième alternative. Les valeurs suivantes de l’indicateur ont été calculées pour cette variante par rapport aux deux autres (les valeurs indicatives des variantes 1 et 2 sont indiquées entre parenthèses): (I) période 1981-2010 = 4,1, correspondant au milieu (4,8 pour la variante 1, 4.5 pour la variante 2); (II) période 2021-2050 = 5,2 légèrement élevée (6,0 pour la variante 1, 5,7 pour la variante 2); (III) période 2021-2100 = 6,7, modérément élevée (7,5 pour la variante 1, 7,2 pour la variante 2).
- Les trottoirs de couleur claire et les grands arbres noyés ont un impact bénéfique sur les conditions microclimatiques propres au site (celles de l’Inselplatz). Les coûts (probablement) plus élevés sont également payants en ce qui concerne la valeur des critères et la qualité architecturale.
- Lorsque l’on compare les coûts actuels nets d’un arbre de petite taille et d’un arbre de grande taille sur une plus longue période (soit 82 ans), les coûts ont été légèrement plus élevés pour les arbres de petite taille que pour les arbres de grande taille. En outre, ce dernier a un impact plus bénéfique sur le microclimat spécifique au site.
- L’influence d’un cours d’eau artificiel est plus ambiguë car elle est assez coûteuse et n’a — en raison de sa dimension — qu’un impact limité sur le microclimat. Sa valeur globale dépend en grande partie de la manière dont elle est évaluée au regard de son influence sur les critères tels que la valeur d’agrément et la qualité architecturale.
Les travaux d’Inselplatz ont débuté en 2018 et se sont jusqu’à présent principalement concentrés sur la préparation du chantier. Les interventions devraient être achevées d’ici 2024/2025 (groupe de projet «Campus Inselplatz»).
Pertinence
Cas principalement développé et mis en œuvre en raison d’autres objectifs politiques, mais avec une prise en compte significative des aspects d’adaptation au changement climatique
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
L’aménagement du territoire urbain en Allemagne est une procédure comprenant la participation préliminaire en deux étapes des pouvoirs publics et des agences ainsi que de toute autre partie prenante pour les options et les propositions. Une fois que tous les commentaires (par exemple sur les aspects environnementaux, économiques ou infrastructurels) jugés importants sont recueillis, ils doivent être dûment pesés et équilibrés, compte tenu à la fois des intérêts du promoteur et de tout intérêt public ou privé susceptible d’être affecté par le projet. L’organisme local compétent adopte une décision sur l’exposition publique. Le public a la possibilité, dans un délai d’un mois, de formuler des recommandations et de formuler des objections à l’égard du plan, qui doivent ensuite être pris en compte.
Parallèlement à ce processus formel de participation, requis par le droit allemand (planification formelle), des processus de participation informels supplémentaires et une coopération pourraient être appliqués pour améliorer les résultats de la planification et leur acceptation. Les principes directeurs peuvent être développés et reconnus par les organes politiques responsables, le plus souvent le conseil municipal, et mis en pratique en vue d’une participation active des citoyens, des organisations civiles, des associations et des entreprises (planification informelle).
Dans le cas du réaménagement de Jena, on s’attendait à ce que les ensembles de préférences (pondération) de différentes parties prenantes (par exemple, planificateurs, politiciens, citoyens) soient pris en compte pour l’analyse multicritères. Les résultats de ces activités de mobilisation sont reflétés dans le processus de rédaction et de rédaction; cette information est en quelque sorte «digérée» par le planificateur et, dans une certaine mesure, intégrée de manière formelle et informelle à l’exercice de planification. Par conséquent, le planificateur doit être en mesure de produire un ensemble de pondérations «équilibrées» d’une manière ou d’une autre lors de la prise de décision; sinon, l’opposition à l’ébauche finale empêchera son acceptation par le conseil municipal. Pour l’analyse multicritères d’Inselplatz, deux planificateurs impliqués dans le processus de planification ont suscité les pondérations individuellement. Les deux ensembles de pondération ont été utilisés pour l’évaluation pour contrôler d’une manière ou d’une autre une sorte de biais de perception.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
L’intégration de l’adaptation dans l’urbanisme d’Iéna a été favorisée par divers facteurs:
- Les phénomènes météorologiques extrêmes et leur lien avec le changement climatique ont renforcé la sensibilisation du public;
- L’administration et les décideurs politiques ont agi conformément au principe de précaution et ont alloué du personnel et un petit budget permanent pour soutenir l’adaptation au changement climatique au Département du développement urbain et de l’urbanisme de la ville d’Iéna.
- Le soutien financier au niveau national a permis le développement de Jenkas, qui constitue la base des activités d’adaptation dans la ville.
- Au sein du groupe de travail Jenkas, différents départements de la ville, des représentants de l’État de Thuringe, des scientifiques et des consultants ont été associés et facilité la mise en réseau à l’intérieur et au-delà des limites de la ville afin de soutenir les actions d’adaptation.
- Les projets de recherche liés à l’adaptation sont régulièrement mandatés par l’administration municipale afin de mettre à jour et d’élargir continuellement la base de connaissances existante. La perception externe de ces activités est variée et contribue à maintenir la dynamique d’adaptation, par exemple le prix national «Climat-active municipalité 2016», «Environmental Award 2015» de l’État de Thuringe.
L’évaluation menée pour l’Inselplatz a grandement bénéficié de cette structure institutionnelle.
Certains facteurs entravent également l’intégration de l’adaptation dans l’urbanisme d’Iéna: c) i) le refus des parties prenantes concernées, y compris les décideurs politiques, de réduire les budgets publics, iii) la pénurie de personnel expérimenté et iv) le manque de connaissances sur les possibilités de financement externe pour les actions d’adaptation. Cependant, ces contraintes peuvent facilement être transformées en défis et peuvent faire d’Iéna une ville de premier plan en termes d’adaptation au changement climatique.
Coûts et bénéfices
Quatre critères ont été utilisés pour comparer les trois alternatives pour le réaménagement de l’Inselplatz:
- Coûts, y compris: (I) les coûts d’investissement et d’entretien des chaussées, des éléments d’eau artificiels et des structures vertes (c’est-à-dire la pelouse et les arbres), (ii) les valeurs actuelles nettes des toits verts (monétaire, taux d’actualisation: 1,5 %);
- Niveau de stress thermique (quantitatif);
- Qualité architecturale (qualitative);
- Valeur d’agrément pour le personnel universitaire, les étudiants et les invités (qualitative).
Une méthode probabiliste multicritères (c’est-à-dire PROMETHEE II stochastique), particulièrement capable de traiter des données incertaines, incomplètes, hétérogènes et incohérentes, a été utilisée pour l’analyse. Les effets des données incertaines et des préférences divergentes des intervenants pour les quatre critères ont été pris en compte dans l’analyse et documentés dans les résultats de l’évaluation.
Pour la mesure d’adaptation «verdissement du toit», une analyse coûts-avantages distincte a été réalisée. Pour cette analyse, les coûts (investissements, réinvestissements, remise en état, coûts d’entretien) et les avantages qui en découlent pour les propriétaires des bâtiments (c.-à-d. les économies d’eau pluviale privées, la réduction des coûts d’installation des installations de gestion des eaux pluviales, les économies d’énergie) ont été pris en compte. Les valeurs actuelles nettes respectives obtenues ont également été prises en compte pour l’analyse probabiliste multicritères. Certains avantages pour le public, c’est-à-dire la valeur de création d’habitat et la séquestration du carbone, ont également été estimés mais rapportés séparément.
Les coûts totaux prévus pour ce projet de développement urbain à grande échelle s’élèvent à 188 millions d’euros et se composent de quatre sous-projets. Le financement global n’a pas encore été entièrement clarifié. Toutefois, certaines des interventions seront cofinancées, avec environ 84 millions d’euros du Fonds européen de développement régional (FEDER). Environ 10 millions d’euros proviennent des fonds fédéraux du Pacte pour l’enseignement supérieur 2020, 37,7 millions de fonds publics et 4,1 millions de la ville d’Iéna.
Aspects légaux
Les discussions sur l’élaboration d’une stratégie locale d’adaptation au changement climatique à Jena ont débuté en 2005. Après une résolution du conseil municipal en 2009, le département de développement urbain a commandé une étude pilote financée par le public afin d’analyser les impacts locaux du changement climatique, d’identifier les mesures d’adaptation potentielles et de mieux comprendre les perceptions des risques des parties prenantes. En 2010, l’élaboration de la stratégie locale d’adaptation au climat (Jenkas) a été la prochaine étape logique. Il a été soutenu par le programme de recherche du ministère fédéral allemand de la circulation, de la construction et du développement urbain et cofinancé localement. En mai 2013, le conseil municipal a reconnu Jenkas comme un principe informel de planification du développement urbain à Jena. Il s’agissait là d’une condition préalable importante à la mise en œuvre de Jenkas et à la prise en compte continue de l’adaptation au changement climatique dans la planification urbaine d’Iéna. Les modifications du cadre juridique dans les différents domaines d’action ont été progressivement transmises au personnel de diverses entités municipales par le biais de leurs formations supérieures régulières respectives. Les révisions du cadre réglementaire externe comme celui du Code fédéral du bâtiment en 2011 renforcent les efforts d’intégration de l’adaptation au changement climatique.
Temps de mise en œuvre
La phase d’analyse et de planification du réaménagement de l’Inselplatz a eu lieu au cours de la période 2012-2017. La phase de mise en œuvre a débuté en 2018 et jusqu’à présent (2019) consistait principalement au nettoyage et à la préparation du chantier. Des interventions d’excavation sont prévues pour 2020, tandis que la construction devrait débuter fin 2020. Les bâtiments financés par l’UE devraient être mis en service d’ici 2023, tandis que les autres composantes seront achevées d’ici 2024/2025.
Durée de vie
Pour certains des composants à développer, la durée de vie prévue se situe dans la gamme de: 40 ans pour les toits verts, 40-50 ans pour les arbres urbains de petite taille, 80-100 ans pour les grands arbres urbains, 80 ans pour les trottoirs et 80 ans pour les éléments aquatiques artificiels.
Informations de référence
Contacter
Oliver Gebhardt
Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ
Department of Economics
E-mail: oliver.gebhardt@ufz.de
Manuel Meyer
City of Jena
Department of Urban Development and Planning
E-Mail: manuel.meyer@jena.de
Sites Internet
Référence
EU FP-7 project “Bottom-Up Climate Adaptation Strategies towards a Sustainable Europe – BASE” and Projektgruppe "Campus Inselplatz"
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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