Mesurer les écosystèmes avec l'aide de Google

Qui ne conna?t pas, les jours de plein été, la fuite devant la chaleur étouffante sous le large toit de feuilles d'un arbre pour s'y procurer un peu de fra?cheur ? Alors que les températures correspondantes ne sont actuellement pas un sujet de préoccupation dans l'hémisphère nord, les habitants des villes tropicales comme Singapour doivent se demander tout au long de l'année comment se protéger des forts rayonnements solaires.

Effet rafra?chissant des arbres de rue

Gr?ce à l'ombre projetée et à l'effet rafra?chissant de l'évaporation, les arbres et les installations offrent une certaine protection, en particulier dans les zones urbaines où la température ambiante est plus élevée. Les écosystèmes urbains bénéficient d'espaces verts tels que les parcs, les jardins et les cours d'eau : Ceux-ci réduisent le risque d'inondation, rafra?chissent le microclimat urbain et constituent des espaces de loisirs urbains. Il existe certes un consensus général sur le fait que les arbres et les plantes exercent une influence bénéfique sur les espaces urbains. Cependant, la recherche ne disposait jusqu'à présent que de très peu de données pour quantifier la mesure dans laquelle les arbres de rue régulent les écosystèmes urbains.

Jusqu'à présent, la recherche correspondante s'est concentrée sur les zones tempérées d'Europe et d'Amérique du Nord. Mais on sait peu de choses sur l'impact des arbres sur les écosystèmes dans les agglomérations tropicales. Compte tenu des populations énormes et toujours croissantes, en particulier dans les "mégapoles" comme Tokyo, Shanghai ou Delhi, qui comptent plus de 20 millions d'habitants, il est important de comprendre comment les espaces verts peuvent contribuer à la durabilité urbaine.

Google Street View comme jeu de données environnementales

Chercheur au Future Cities Laboratory sur le site Centre de Singapour-ETH ont développé une méthode pour cartographier et quantifier l'impact des arbres de rue sur les écosystèmes. Pour ce faire, ils ont extrait près de 100 000 images de Google Street et analysé ces photos à l'aide d'un algorithme à des intervalles de 50 mètres afin de calculer la part de couverture assurée par les cimes des arbres dans plus de 80% du réseau routier singapourien. La technologie Google Street View a permis aux chercheurs d'accéder à un ensemble de données standard de photos panoramiques et de vues de rues, qui utilise un système de positionnement global (GPS) pour associer des images à des lieux spécifiques.

La haute résolution des images a permis aux chercheurs d'estimer la quantité de rayonnement solaire qui atteint la surface de la Terre. "Outre le refroidissement des microclimats urbains, ces arbres intégrés dans des réseaux routiers urbains denses présentent d'autres avantages. Ainsi, ils réduisent le risque d'inondation et ont un effet purificateur sur l'air", explique Peter Edwards, directeur de recherche au Future Cities Laboratory et directeur du centre Singapore-ETH. L'une des conclusions des chercheurs est que l'augmentation de la couverture par les cimes des arbres routiers pourrait réduire la température de la surface du sol et de l'air sur les routes de Singapour. En outre, la taille relative de la canopée peut également servir d'indicateur du refroidissement par évaporation obtenu par les feuilles des arbres et les précipitations collectées.

Il est plus facile de vivre dans les villes vertes

"L'étude montre que les arbres sont extrêmement importants à Singapour pour créer de l'ombre, ce qui influence le bien-être des gens en termes de températures. Planter des arbres dans le but de rafra?chir l'environnement est donc particulièrement important dans les villes tropicales comme Singapour, qui souffrent fortement de l'effet d'?lot de chaleur urbain", explique le coordinateur du projet Dan Richards, post-doctorant au Future Cities Laboratory.

Cette nouvelle méthode relativement bon marché de mesure rapide de l'ombre produite par les cimes des arbres pourrait aider les urbanistes à identifier les régions urbaines (trop) peu ombragées et à définir des priorités pour la plantation de nouveaux arbres.

Comme Google Street View couvre aujourd'hui de nombreuses villes dans le monde, la méthode pourrait en outre être utilisée pour quantifier la part de couverture apportée par les arbres ainsi que le rayonnement solaire dans d'autres villes tropicales. Et si les images Google Street View sont collectées spécifiquement pendant la période de végétation, la méthode peut également être utilisée pour les villes des zones tempérées - afin de créer partout des espaces urbains plus verts et plus durables.