SCIENCE

Les villes sont en danger : le changement climatique sape leurs fondations

La recherche scientifique a pu, pour la première fois, quantifier les effets du changement climatique auquel nous assistons depuis quelques années sur les sols, les fondations des villes et les infrastructures modernes.

L'étude a été menée par la Northwestern University et publiée dans Communications Engineering, une revue du groupe Nature. Le groupe a également développé un modèle de prévision jusqu'en 2050, en prenant la ville américaine de Chicago comme exemple d'autres mégapoles modernes.

Il ressort de cette recherche que les effets du changement climatique sur le sol, en particulier les "bulles de chaleur souterraines", sont graves et incisifs, mais qu'ils pourraient aussi représenter un atout si la technologie était capable de stocker et de réutiliser toute la chaleur qui se propage sous terre dans les villes.

Di Terabass - Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11848631
Le changement climatique met en péril les fondations des villes
La recherche scientifique a pu, pour la première fois, quantifier les effets du changement climatique auquel nous assistons depuis quelques années sur les sols, les fondations des villes et les infrastructures modernes.
Ansa foto
L'étude
L'étude a été réalisée par la Northwestern University et publiée dans Communications Engineering, une revue du Nature Group. Le groupe a également développé un modèle de prévision jusqu'en 2050, en prenant la ville américaine de Chicago comme exemple d'autres mégapoles modernes.
Di Sea Cow - Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=124625428
Ce que les savants ont révélé
En se réchauffant, le sol se déforme. Ce phénomène entraîne un déplacement excessif des fondations des bâtiments environnants et favorise la création de fissures, ce qui affecte les performances opérationnelles à long terme et la durabilité des structures. Les chercheurs ont également réalisé que ces phénomènes sont causés par le réchauffement climatique, et préviennent donc que le problème ne se résoudra pas de lui-même, mais qu'il s'aggravera.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Azabudai_Hills_from_Skydeck,_May_2023.jpg#/media/File:Azabud
Parce qu'il peut s'agir d'une opportunité
Si l'on parvenait à capter la chaleur résiduelle émise dans le sous-sol par les systèmes de transport souterrains, mais aussi par le soleil qui chauffe le sol, les parkings et les structures souterraines, les urbanistes pourraient atténuer les effets du changement climatique dans le sous-sol et, surtout, on pourrait réutiliser cette chaleur comme une source d'énergie thermique jamais exploitée jusqu'à présent. Une solution qui irait donc précisément dans le sens du "vert" recherché ces dernières années.
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Les mots d'Alessandro Rotta Loria
Alessandro Rotta Loria, de Northwestern, qui a dirigé cette étude novatrice, a déclaré : "Le changement climatique souterrain est un danger silencieux. Le sol se déforme en raison des variations de température et aucune structure ou infrastructure civile existante n'est conçue pour résister à ces variations ; bien que ce phénomène ne soit pas nécessairement dangereux pour la sécurité des personnes, il affectera le fonctionnement quotidien normal des systèmes de fondation et des infrastructures civiles en général".
Di Lol19 - Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12225530
Le cas de Chicago
Récemment, Rotta Loria et son équipe ont placé un réseau sans fil de plus de 150 capteurs de température dans la boucle de Chicago, en surface et en sous-sol. Les capteurs ont été placés dans des endroits tels que les sous-sols des immeubles, les tunnels souterrains, les parkings souterrains et les rues souterraines telles que Lower Wacker Drive. Après avoir recueilli suffisamment de données sur les températures pendant trois ans, les chercheurs ont construit un modèle informatique en 3D pour simuler l'évolution des températures du sol depuis 1951, année où Chicago a achevé la construction des tunnels souterrains, jusqu'à aujourd'hui, et ont trouvé des valeurs conformes à celles mesurées sur le terrain. Ils ont ensuite utilisé ces données pour construire un modèle prédictif jusqu'en 2050.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Jay_Pritzker_Pavilion,_Chicago,_Illinois,_Estado
Le métro de Chicago
Loria parle à nouveau de la façon dont le sous-sol de Chicago, la ville qui a été échantillonnée dans le cadre de l'étude, est réglé : "L'argile de Chicago peut se contracter lorsqu'elle est chauffée, comme beaucoup d'autres sols à grains fins. En raison de l'augmentation des températures dans le sous-sol, de nombreuses fondations du centre-ville subissent un tassement indésirable, lent mais continu ; en d'autres termes, il n'est pas nécessaire d'habiter Venise pour vivre dans une ville qui s'enfonce, même si les causes de ces phénomènes sont totalement différentes".
Di Mark Fischer - Bangkok Expressway, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=
Pourquoi les villes sont-elles plus chaudes ?
La réponse est en fait assez simple. D'une manière générale, les villes sont plus chaudes que les zones rurales parce que les matériaux de construction retiennent périodiquement la chaleur de l'activité humaine et du rayonnement solaire et la rejettent ensuite dans l'atmosphère.
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