Les arbres rafraîchissent la ville, même durant la canicule

En période de forte chaleur, les arbres urbains rafraîchissent leur environnement en évaporant l'eau contenue dans leurs feuilles. Face à l'augmentation des vagues de chaleur prévue par les modèles climatiques, ils jouent un rôle essentiel pour préserver la qualité de vie en ville. Mais les arbres ont aussi leurs limites: lorsque la température des feuilles dépasse 30 à 35 °C, la photosynthèse est interrompie car les stomates se ferment pour éviter une perte d’eau excessive.

L'expérience a porté sur ces huit platanes sur une place de Lancy, dans la banlieue genevoise. © Christoph Bachofen

Une équipe de scientifiques de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) et de l'EPFL a étudié spécifiquement le comportement des platanes dans des conditions extrêmes. Les résultats sont surprenants: même au-delà de 39 °C, les arbres ont continué à évaporer beaucoup plus d'eau que prévu, refroidissant ainsi efficacement leur environnement. Au printemps 2023, Christoph Bachofen, responsable de l'étude, et ses collègues ont installé des appareils de mesure sur huit platanes à Lancy, dans la banlieue genevoise. Les capteurs ont enregistré le flux de sève dans les troncs, ce qui a permis de déduire la quantité d'eau évaporée et donc la capacité de refroidissement. Cet été-là, Genève a justement connu deux vagues de chaleur avec des températures record atteignant près de 40 °C.

Le Licor indique l'évaporation (299 mmol H2O m-2 s-1, gsw) et la température des feuilles (25°C). © Christoph Bachofen

Résultats surprenants

Contrairement à ce que l’on pensait, les arbres n’ont pas interrompu leur flux d’eau. Au contraire: plus la chaleur augmentait, plus ce flux s’intensifiait, et cela malgré une sécheresse extrême de l’air. «Nous ne comprenons manifestement pas encore tout à fait comment les arbres réagissent à des conditions extrêmes», explique Christoph Bachofen. Ses collègues et lui supposent que des réserves d'eau dans des couches profondes du sol ont notamment joué un rôle.

L’ampleur du flux d’eau observé est surprenante et soulève des questions importantes: si les arbres réagissent à la chaleur autrement que ce que l’on pensait jusqu’ici, les prévisions concernant leur effet rafraîchissant sont alors inexactes – et les modèles servant à prédire la répartition future de la chaleur en ville perdent de leur fiabilité.

Deux employés installent un capteur pour déterminer le flux d'eau dans le tronc de ce platane. © Christoph Bachofen

Le fait que les arbres évaporent beaucoup d'eau même par canicule est une bonne nouvelle pour le climat urbain. «Les jours où la température dépasse 30 °C sont de plus en plus fréquentes», explique Christoph Bachofen. La prochaine étape importante pour la recherche consiste désormais à déterminer l'efficacité de la transpiration d'autres essences exposés à une chaleur extrême. Cela permettrait de formuler des recommandations sur les essences capables de supporter non seulement la pollution atmosphérique et le sel de déneigement, mais aussi les fortes chaleurs. En effet, le rafraîchissement de l'air n'est qu'une des nombreuses prestations des arbres urbains, mais elle deviendra de plus en plus importante à l'avenir.

Christoph Bachofen prélève des feuilles de platane afin de mesurer leur niveau de stress induit par la sécheresse. © Marion Peillon