Identification and Evaluation of Urban Heat Islands in Skopje Using Satellite Remote Sensing and Climate Scenarios
Cette étude utilise des données satellitaires Landsat multi-décennales, des indices de surface terrestre et des projections climatiques régionales pour caractériser la persistance spatiale des îlots de chaleur urbains de surface dans la vallée de Skopje, révélant que les points chauds thermiques récurrents s'alignent sur les zones urbanisées et que les futures tendances au réchauffement nécessitent une planification urbaine sensible au climat.
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Imaginez la surface de la Terre comme une cuisine géante et complexe. Certaines parties de la cuisine sont couvertes d'éponges fraîches et humides (comme les forêts et l'herbe), tandis que d'autres sont pavées d'asphalte noir brûlant ou recouvertes de toits en métal brillant. Lorsque le soleil allume la cuisinière, les éponges restent relativement fraîches car elles peuvent « transpirer » de l'eau dans l'air, mais l'asphalte et le métal deviennent brûlants et retiennent cette chaleur. Cette différence crée une « carte thermique » où certains endroits sont toujours les plus chauds, quel que soit le jour. Les scientifiques appellent cela l'Îlot de Chaleur Urbaine de Surface (ICUS). Il ne s'agit pas seulement de la sensation de chaleur dans l'air ; il s'agit du sol lui-même qui irradie de la chaleur. Cela importe car, lorsque nos villes deviennent plus chaudes, cela affecte notre santé, la quantité d'énergie dont nous avons besoin pour faire fonctionner les climatiseurs et notre confort durant l'été. Pour comprendre cela, les chercheurs utilisent des yeux satellites spéciaux capables de « voir » la chaleur depuis l'espace, suivant la façon dont différentes surfaces se réchauffent au fil des décennies.
Ce document est comme une histoire de détective se déroulant dans la vallée de Skopje, en Macédoine du Nord, une ville nichée dans une vallée en forme de bol entourée de montagnes. Les auteurs, Vlado Spiridonov, Floranda Muharemi et Mladjen Ćurić, ont décidé d'enquêter pour savoir pourquoi certaines parties de cette vallée deviennent si chaudes et si ces points chauds sont des phénomènes temporaires ou des caractéristiques permanentes du paysage. Ils n'ont pas seulement regardé un seul été ; ils ont fouillé dans une archive massive de photos satellites s'étendant sur 30 ans, de 1996 à 2025, pour observer l'« empreinte thermique » de la ville.
L'équipe a utilisé une astuce ingénieuse pour séparer les lieux « toujours chauds » des lieux « temporairement chauds ». Imaginez que vous regardiez une salle de classe et que vous demandiez : « Qui est le plus grand ? ». Si vous posez la question chaque jour pendant 30 ans, les mêmes quelques élèves seront probablement en haut de la liste, même si leur taille varie légèrement. Les chercheurs ont fait cela avec la température. Ils ont identifié les 10 % d'endroits les plus chauds de la vallée pour chaque été au cours de ces 30 années. Ils ont découvert que les lieux qui apparaissaient presque toujours comme les plus chauds étaient presque toujours le fond de la vallée, de basse altitude, où la ville, les usines et les routes sont entassés. En revanche, les zones plus fraîches étaient toujours les zones vertes et montagneuses entourant la ville. La température estivale moyenne à travers toute la vallée était de 35,51 °C, mais les points les plus chauds pouvaient atteindre une moyenne de 43,37 °C ou même plus dans les cas extrêmes.
Ils ont également examiné de plus près l'été 2025, qui s'est avéré être une année particulièrement caniculaire. Ils ont comparé la carte de chaleur de 2025 par rapport à la moyenne de 30 ans pour voir à quel point elle était plus chaude que d'habitude. Le résultat a été une « vague de chaleur » étendue à travers toute la vallée, et pas seulement au centre-ville. La température moyenne en 2025 était de 38,18 °C, soit un bond de 2,78 °C au-dessus de la moyenne à long terme. Cela signifie que toute la vallée, du centre-ville aux champs ruraux, cuisait plus intensément qu'elle ne l'avait fait au cours des dernières décennies. Cependant, l'article prend soin de préciser que cela ne signifie pas que la ville est devenue relativement plus chaude par rapport à la campagne ; cela signifie simplement que tout est devenu plus chaud que d'habitude.
Pour comprendre pourquoi le sol devient si chaud, les chercheurs ont examiné la composition du sol. Ils ont utilisé deux « lunettes spectrales » spéciales (des formules mathématiques appliquées aux images satellites) pour mesurer la verdure et les bâtiments. Une lunette, appelée NDVI, mesure à quel point une zone est verte et feuillue, tandis que l'autre, NDBI, mesure la quantité de béton et de bâtiments présents. Ils ont trouvé une relation d'« opposés » parfaite : là où la verdure était élevée, les bâtiments étaient bas, et vice versa. En 2025, le score moyen de verdure était de 0,551, tandis que le score des bâtiments était de -0,127. L'article montre une très forte connexion négative entre les deux (une corrélation de -0,914), signifiant que si vous voyez beaucoup de béton, vous ne verrez presque certainement pas beaucoup d'herbe, et que ce béton est probablement la raison pour laquelle le sol brûle de chaleur.
L'étude a également examiné le ciel au-dessus de la vallée pour voir quel type de météo préparait cette chaleur. Ils ont découvert que les jours les plus chauds se produisaient lorsque l'atmosphère était coincée dans un « piège à chaleur ». Imaginez un couvercle géant et invisible (un anticyclone) posé sur la vallée, poussant l'air vers le bas, empêchant la formation de nuages et empêchant le vent d'emporter la chaleur. Quand cela arrive, le soleil frappe le sol pendant des jours consécutifs, et la vallée, étant entourée de montagnes, ne peut pas respirer. Parfois, de la poussière du Sahara est également arrivée, modifiant la façon dont la lumière du soleil frappait le sol, mais le principal coupable était ce modèle météorologique stagnant, ensoleillé et sec.
Enfin, les auteurs ont regardé dans une boule de cristal faite de simulations informatiques pour voir ce que l'avenir réserve. Ils ont utilisé des modèles climatiques pour prédire comment la région se réchauffera d'ici l'an 2100. Les simulations suggèrent que toute la région se réchauffera considérablement, surtout en été. Si le monde continue d'émettre des niveaux élevés de gaz à effet de serre (un scénario appelé RCP8.5), les mois les plus chauds de juillet et d'août pourraient voir les températures maximales atteindre fréquemment 40 °C ou même 42–44 °C d'ici la fin du siècle. L'article précise que ces modèles prédisent que la température de l'air augmentera, ce qui signifie que le sol deviendra probablement encore plus chaud, mais ils ne garantissent pas que la différence entre la ville et la campagne s'accentuera nécessairement. Au lieu de cela, toute la « cuisine » deviendra simplement plus chaude, rendant les points chauds existants encore plus dangereux.
En résumé, ce document confirme que la vallée de Skopje possède une « carte thermique » permanente où le fond de la ville est toujours la partie la plus chaude, entourée de montagnes vertes plus fraîches. Bien que 2025 ait été une année exceptionnellement chaude pour tout le monde, le modèle de chaleur est stable et directement lié à l'endroit où se trouve le béton et là où se trouve l'herbe. L'étude suggère qu'à mesure que le climat se réchauffe à l'avenir, ces points chauds existants feront face à une chaleur encore plus extrême, ce qui rend crucial pour les urbanistes de savoir exactement où planter des arbres et refroidir le sol pour protéger les populations qui y vivent.
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