CITRY

Des travaux de recherche ont cependant montré l’influence aérodynamique des arbres qui, dans certaines configurations, peuvent réduire la ventilation et la dispersion des polluants émis dans les rues. Grâce à l’étude conjointe de l’influence des arbres sur le microclimat urbain et sur la dispersion des polluants particulaires, la finalité du projet CITRY est de proposer des stratégies d’introduction des arbres en ville permettant d’améliorer globalement la qualité de l’atmosphère urbaine.

Mieux comprendre l’influence des arbres en ville sur le microclimat et la dispersion de polluants est nécessaire pour proposer des stratégies de végétalisation urbaine pertinentes. La complexité des processus en jeu réside dans le caractère multi-échelles et multi-physique des échanges turbulents de masse, de quantité de mouvement et de chaleur au sommet de la canopée urbaine et dans la rue. 

L’originalité du projet CITRY est de proposer une évaluation des impacts directs et indirects des arbres sur le microclimat urbain et sur la dispersion de polluants particulaires en prenant en compte :

• Les processus multi-échelles à l’origine de la ventilation dans la rue, depuis l’écoulement turbulent local jusqu’aux échanges avec la couche limite atmosphérique ; 
• Les modifications induites par les arbres sur la turbulence d’origine dynamique et thermique, et sur la stabilité thermique de l’atmosphère. 

Le projet CITRY s’appuie sur deux approches complémentaires que sont la modélisation numérique de l’atmosphère urbaine et l’observation en site urbain, dans l’objectif de mieux comprendre les différentes interactions le long du continuum rue – canopée urbaine – ville – couche limite atmosphérique.

Deux campagnes expérimentales sont prévues durant l’hiver et l’été 2025 dans un quartier de la ville de Nantes qui fait l’objet d’observations dans le cadre de l’ONEVU. Les moyens supplémentaires déployés pendant le projet CITRY visent d’une part à caractériser l’hétérogénéité des variables micro-météorologiques et des concentrations de particules dans le quartier, d’autre part à obtenir des informations sur les caractéristiques de la couche limite atmosphérique. L’analyse des données expérimentales pour différentes conditions atmosphériques et différentes densités foliaires permettra de mieux comprendre l’influence des arbres sur les échanges turbulents de quantité de mouvement, de chaleur, d’humidité et de particules.

Dans le cadre du projet, l'équipe de recherche développera une approche innovante de simulation instationnaire multi-échelles de l’atmosphère urbaine et de la dispersion de particules de tailles submicroniques à plusieurs dizaines de microns. La stratégie de modélisation permettra de couvrir le continuum d’échelles allant de la ville à la rue, en raffinant graduellement les effets d’hétérogénéité de la canopée urbaine et les interactions multi-physiques entre les arbres, le milieu bâti et la couche limite atmosphérique. L’application du modèle dans différentes situations rencontrées pendant les campagnes expérimentales permettra de compléter les analyses de données expérimentales. Une fois qualifié, le modèle sera mis en œuvre pour investiguer différents scénarios d’implantation des arbres et d’en évaluer l’influence sur le microclimat et la dispersion de particules.

Les objectifs du projet CITRY concernent la plupart des villes du monde confrontées à des vagues de chaleur et à des problèmes de qualité de l'air. L'ambition de densifier les arbres dans les villes est au programme de nombreuses agglomérations, mais sans vraiment connaître son impact global sur la micro-météorologie et la qualité de l'air. Au-delà des avancées scientifiques importantes et nouvelles attendues sur la qualité de l’atmosphère urbaine, le projet CITRY permettra d’apporter des recommandations :

• Aux urbanistes et aux autorités locales sur les meilleures stratégies pour introduire des arbres dans les villes afin de réguler le microclimat tout en évitant la détérioration de la qualité de l'air, en particulier en ce qui concerne la pollution particulaire ;
• Aux développeurs de modèles opérationnels de Qualité de l’Air pour mieux prendre en compte les arbres dans leurs modèles.