Planter des alignements d’arbres à chaque coin de rue est devenu le réflexe des villes qui suffoquent dans l’îlot de chaleur urbain. On espère qu’ils joueront le rôle de climatisation naturelle, capables de faire baisser la température simplement avec leurs feuilles. Sauf que le dernier travail mené par l’ETH Zurich et l’Eawag montre que l’histoire est moins simple : un détail invisible change complètement leur pouvoir rafraîchissant.
Cette étude, publiée en 2025 dans la revue npj Urban Sustainability après avoir été reçue le 19 février et acceptée le 2 mai 2025, a suivi le comportement de arbres urbains dans plusieurs quartiers de Zurich. Les chercheurs voulaient savoir à quelles conditions ces arbres font vraiment baisser la chaleur ressentie par les piétons. La réponse ne tient ni au nombre de troncs ni à l’espèce plantée, mais à quelque chose de bien plus banal : l’eau disponible dans le sol.
Quand les arbres urbains rafraîchissent vraiment la ville
En combinant mesures de terrain et simulations microclimatiques, l’équipe autour de Lucas Gobatti a comparé des rues denses en bâti et des espaces plus ouverts. Leur constat est net : sans humidité du sol, le refroidissement reste très limité. Un sol sec bloque l’évapotranspiration : les feuilles ferment leurs stomates pour se protéger, l’évaporation du sol s’arrête presque, et l’air autour des troncs reste lourd, malgré la présence de verdure.
Pour analyser ces effets, les scientifiques de l’ETH Zurich et de l’Eawag ont utilisé le modèle atmosphérique WRF et le logiciel ENVI-met, appliqués à différentes Local Climate Zones de Zurich. Ils ont calculé l’indice UTCI, qui mesure le confort thermique. Dans un scénario de jour d’été typique, six arbres bien irrigués ont fait passer l’UTCI de 29,5 °C à 25,8 °C, soit une sensation nettement plus supportable pour les riverains.
Ombre, évapotranspiration et eau en ville
Les chercheurs distinguent deux mécanismes. L’ombre des couronnes réduit immédiatement le rayonnement solaire sur les façades, les trottoirs et les corps. Mais le gros du rafraîchissement vient du refroidissement évaporatif : l’eau pompée par les racines puis relâchée par les feuilles, et l’évaporation directe du sol. L’ADEME rappelle que ce processus ne fonctionne vraiment que si la réserve en eau reste suffisante autour des racines.
Dans l’étude, le sol joue le rôle de réservoir. Tant qu’il reste proche de la capacité au champ, les arbres peuvent transpirer librement. Quand l’humidité tombe vers le point de flétrissement permanent, l’arbre bascule en mode survie et ferme ses stomates. À ce stade, il donne encore un peu d’ombre, mais le refroidissement de l’air s’effondre, surtout lors des épisodes de chaleur extrême où l’atmosphère reste très sèche.
Bien arroser les arbres pendant les fortes chaleurs
L’équipe estime qu’il peut falloir jusqu’à 100 litres d’eau par mètre cube de terre pour garder le sol humide. En été, le besoin quotidien se situe entre 2 et 4 litres par mètre carré. Les auteurs recommandent des arrosages légers mais réguliers, guidés par des capteurs d’humidité et la météo, plutôt qu’un apport massif et ponctuel qui finit dans les égouts.
Le design urbain compte aussi. L’étude décrit des infrastructures vert-bleu qui combinent végétation, sols perméables et gestion de l’eau de pluie. Les auteurs notent que le mulch garde bien l’humidité mais freine l’évaporation du sol ; dans les rues très fréquentées, ils préfèrent des grilles perméables. Pour Zurich, ils rappellent que « la végétation seule ne suffit pas pendant les jours de chaleur extrême ». Lucas Gobatti résume : « En jours de chaleur extrême, même de grandes zones arborées totalement irriguées ne peuvent pas éliminer le stress thermique ».