Les critères d’analyse d’un espace urbain comprennent :
Les seuils démographiques retenus pour définir une ville varient selon les pays : 200 habitants au Danemark, 50 000 au Japon et 2 000 en France.
★ À maîtriser
📌 Les grandes tours accueillent de nombreux logements avec une faible emprise au sol, tandis que les maisons individuelles occupent davantage de superficie et réduisent la densité par hectare.
Compléments
40 % des habitants des communes de la couronne périurbaine travaillent dans le pôle urbain.
Les habitats intermédiaires, comme les immeubles de faible hauteur, constituent un compromis : leur densité dépasse celle des maisons individuelles mais reste inférieure à celle des immeubles de grande hauteur.
Les causes de l’étalement urbain sont : la croissance démographique et le besoin de logements, la recherche d’espace, de nature et de qualité de vie hors des centres-villes, l’accessibilité accrue des périphéries par les transports
L’étalement urbain fragmente les paysages naturels et réduit les espaces verts, les habitats naturels et les terres agricoles.
L’étalement urbain accroît les surfaces imperméabilisées, ce qui nuit à la gestion des eaux pluviales et augmente les risques d’inondation.
L’étalement urbain renforce la dépendance à la voiture, les déplacements et les émissions de CO2.
📌 Le land sharing mêle l’habitat et des espaces végétalisés fragmentés dans un développement étendu, tandis que le land sparing concentre les zones urbaines pour préserver de larges espaces ouverts à proximité. - Soga, M., Yamaura, Y., Koike, S. & Gaston, K.J., Land sharing vs. land sparing: does the compact city reconcile urban development and biodiversity conservation?, 2014
Tours : forte densité, faible emprise ; maisons : emprise plus large, densité plus faible.
★ À maîtriser
La pensée hygiéniste du XVIIIe siècle cherchait à améliorer la santé publique par l’urbanisme et l’hygiène, en opposant une « saine nature » aérée et ensoleillée à une nature jugée malsaine.
Depuis le milieu du XXe siècle, la nature s’intègre progressivement au milieu urbain, notamment avec la réduction de l’utilisation des pesticides dans l’entretien des espaces publics.
Compléments
Les villes étaient initialement construites pour protéger les populations des menaces extérieures et laissaient peu de place à la nature.
La pensée hygiéniste a favorisé l’introduction d’espaces verts, de parcs et de systèmes de gestion des déchets pour lutter contre les maladies dans les villes densément peuplées.
Les villes peuvent accueillir des communautés végétales et animales spécifiques et fonctionner comme des écosystèmes ayant leurs propres règles.
Ville défensive → hygiénisme et parcs → intégration écologique de la biodiversité.
📌 Un écosystème comprend une biocénose, communauté d’êtres vivants, en interaction avec un biotope, son environnement.
★ À maîtriser
Les sols urbains sont souvent artificiels ou remaniés, hétérogènes et discontinus, constitués de remblais ou de matériaux rapportés, mais leur origine peut aussi être agricole, maraîchère ou forestière.
En milieu urbain, environ 50 à 90 % des surfaces sont imperméabilisées, ce qui réduit l’infiltration de l’eau et augmente les risques de ruissellement et d’inondation.
La compaction réduit la porosité des sols urbains, leur capacité à stocker l’eau et la pénétration des racines, et affecte la biodiversité du sol et la croissance des plantes.
Les sols urbains compactés ou pollués contiennent souvent moins de 1 à 2 % de matière organique, contre 2 à 3 % dans les sols agricoles et 4 à 10 % dans les prairies permanentes et les forêts.
Compléments
Les jardins urbains enrichis en compost peuvent atteindre 5 à 10 % de matière organique, une teneur comparable à celle des prairies.
Les polluants fréquents des sols urbains comprennent des métaux lourds comme le plomb et le cadmium, ainsi que des composés organiques issus des hydrocarbures et des HAP.
Le manque de matière organique limite la colonisation et la croissance végétales et réduit la faune du sol, ce qui ralentit la décomposition et le recyclage des nutriments et altère le cycle du carbone.
L’enrichissement des sols en azote par les NOx issus de la pollution automobile et industrielle peut altérer le rapport C/N, favoriser les plantes nitrophiles au détriment des espèces locales et perturber la biodiversité.
Les sols urbains compactés de places minérales peuvent présenter une infiltration quasi nulle, inférieure à 5 mm/h, ce qui accroît le ruissellement, les inondations locales, la saturation des réseaux et le transport de polluants.
Le compostage, la végétalisation et une moindre compaction peuvent améliorer les sols urbains, tandis que des technosols bien conçus peuvent soutenir la biodiversité et l’infiltration.
Les routes et les trottoirs interrompent la continuité des sols et peuvent limiter la dispersion des organismes, les interactions entre espèces souterraines et les services écosystémiques.
Compaction → porosité et infiltration réduites → ruissellement accru.
★ À maîtriser
📌 Le petit cycle urbain de l’eau correspond au captage dans la nature, au traitement, à l’usage puis au rejet après traitement ; l’eau n’est pas directement réutilisée après ce traitement, contrairement au grand cycle naturel.
Compléments
Les réseaux d’assainissement collectent et transportent les eaux usées vers une station de traitement avant leur rejet dans le milieu naturel.
Les déversoirs d’orage rejettent exceptionnellement le trop-plein des eaux pluviales, avec un risque de pollution du milieu naturel.
La collecte des eaux pluviales dans les réseaux empêche la recharge directe des nappes, tandis que le lessivage des voiries peut charger l’eau en pesticides, hydrocarbures et métaux.
★ À maîtriser
Compléments
Le goudron bitumé a un albédo de 0,05 à 0,10, la végétation verte de 0,20 à 0,25, les surfaces blanches de 0,70 à 0,85 et la neige de 1.
Les toitures blanches peuvent abaisser leur température de surface de 30 à 40 °C en été.
La végétation verte, le bois et la terre ont une faible inertie thermique, tandis que le béton, la pierre et l’asphalte emmagasinent la chaleur le jour et la restituent la nuit.
Les sols urbains peuvent être en moyenne de 2 à 5 °C plus chauds que les sols naturels environnants en raison de la faible couverture végétale et de l’imperméabilisation.
Un arbre adulte peut évaporer 200 à 400 L d’eau par jour, contribuant au refroidissement du microclimat.
L’ombrage et l’évapotranspiration de la végétation rafraîchissent les espaces urbains, et le confort thermique des usagers ne se déduit pas uniquement de la température des surfaces.
L’îlot de chaleur urbain se développe en fin d’après-midi, augmente après le coucher du soleil et atteint un pic vers le milieu de la nuit.
Un temps calme et dégagé favorise un îlot de chaleur urbain intense, tandis qu’un vent fort, autour de 7 m/s, favorise la circulation de l’air et diminue le réchauffement urbain.
Matériaux sombres et minéralité → chaleur stockée le jour, restituée la nuit.
La géométrie des rues et les bâtiments perturbent l’écoulement et la vitesse du vent, et les rues canyon limitent la dissipation de la chaleur et des polluants.
L’accélération du vent par effet Venturi peut améliorer la dissipation de la chaleur, mais des rafales fortes peuvent gêner les piétons ou présenter des risques pour les objets et les structures légères.
Les activités humaines comme le chauffage, la climatisation, l’industrie, la circulation automobile et l’éclairage produisent de la chaleur anthropique et peuvent augmenter les températures urbaines.
Les effets de l’îlot de chaleur urbain comprennent : l’inconfort et le stress thermique nocturnes, l’augmentation de la consommation énergétique pour la climatisation, la surmortalité lors des vagues de chaleur, l’aggravation des inégalités territoriales
Venturi accélère l’air dans un passage resserré ; canyon piège chaleur et polluants.
La pollution lumineuse urbaine peut retarder de plus d’un mois la chute des feuilles des arbres d’alignement à New York. - Chaney W., Does Night Lighting HarmTrees?, 2002
Le piégeage des insectes sous les points lumineux entrave la pollinisation.
La trame blanche vise à assurer une continuité écologique sonore où le niveau de bruit reste tolérable pour les cycles biologiques des animaux. - Cerema
Un niveau sonore compris entre 40 dB et 60 dB est présenté comme convenable pour la continuité écologique sonore.
★ À maîtriser
Les corridors écologiques urbains, comme les parcs et les zones végétalisées, permettent aux espèces de se déplacer entre les habitats.
Les routes et les bâtiments agissent comme des barrières qui ralentissent ou bloquent la dispersion des espèces, isolent les populations et réduisent la biodiversité locale.
Compléments
Corridors végétalisés relient les habitats ; routes et bâtiments les fragmentent.
★ À maîtriser
Un écosystème échange de la matière avec les milieux environnants par le vent, les eaux de ruissellement et les animaux de passage, et perd continuellement de l’énergie et de la matière qu’il doit renouveler.
Dans un écosystème naturel, l’énergie solaire alimente la production de biomasse par photosynthèse, puis les réseaux trophiques, tandis que les décomposeurs recyclent les nutriments.
L’écosystème urbain dépend fortement des importations d’énergie, d’eau et de matériaux, présente des flux largement linéaires et produit des déchets et de la pollution.
Compléments
Les écosystèmes naturels présentent des strates végétales diversifiées, des interactions entre la faune et la flore, une autorégulation durable et des cycles de nutriments largement recyclés.
Le fonctionnement urbain se caractérise par une infiltration de l’eau limitée, un ruissellement important, un environnement minéral, une biodiversité souvent faible et des dérangements continus liés à l’activité humaine.
Nature : cycles et autorégulation ; ville : flux linéaires, ressources importées et déchets.
★ À maîtriser
📌 Un métabolisme linéaire prend des ressources, les consomme puis les jette, tandis qu’un métabolisme circulaire crée des boucles de réemploi et de sobriété.
Compléments
Le compostage local et la récupération de l’eau de pluie sont des exemples de bouclage des flux urbains.
La sobriété énergétique et les circuits courts alimentaires sont des exemples de réduction des intrants urbains.
Le réemploi des matériaux, le recyclage et la mutualisation sont des exemples de pratiques favorisant la circularité urbaine.
Les trames vertes, les toitures végétalisées et les zones infiltrantes sont des exemples d’aménagements favorisant la végétalisation et la perméabilité urbaines.
L’isolation, la ventilation passive et les énergies renouvelables sont des exemples de leviers d’amélioration des performances des bâtiments.
Métabolisme naturel et urbain
| Dimension | Écosystème naturel | Écosystème urbain |
|---|---|---|
| Flux de ressources | Cycles et recyclage des nutriments | Importations importantes et flux linéaires |
| Régulation | Autorégulation et équilibre durable | Forte dépendance aux ressources extérieures |
| Sorties | Matière recyclée dans les cycles | Déchets et pollution |
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1. Quelle description correspond le mieux aux sols urbains ?
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Selon l’INSEE, quels critères définissent une ville ?
Une unité urbaine d’une ou plusieurs communes, avec une continuité du bâti sans coupure de plus de 200 m et au moins 2 000 habitants agglomérés.
Quelle institution définit une ville comme une unité urbaine selon ces critères ?
L’INSEE.
Quelles caractéristiques définissent une ville ?
Une concentration humaine et spatiale importante, marquée par la continuité du bâti, une forte densité et des activités généralement non agricoles spécialisées.
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