Characterising Surface Urban Heat Island in Ibadan, Nigeria: Hot- Spot Clustering and Relationships With Vegetation and Land Cover

Dans les villes du monde entier, le sol semble souvent plus chaud que la campagne environnante. Cela se produit parce que les paysages naturels, avec leur sol et leurs plantes, interagissent différemment avec la lumière du soleil que le béton, l'asphalte et les toits qui recouvrent une ville. Les plantes refroidissent l'air en libérant de l'humidité, tandis que les bâtiments et les routes absorbent l'énergie solaire et la retiennent, rayonnant de la chaleur dans l'environnement. Lorsqu'une ville se développe rapidement, remplaçant les espaces verts par des surfaces dures, le climat local change, créant une poche de chaleur appelée îlot de chaleur urbain de surface. Il ne s'agit pas seulement de la température de l'air que les gens ressentent à un coin de rue, mais de la température réelle du sol lui-même, qui peut être mesurée depuis l'espace. Comprendre où ces points chauds se forment et comment ils sont liés à la perte de végétation est crucial pour les urbanistes qui tentent de maintenir les communautés au frais et confortables à mesure que les zones urbaines s'étendent.

Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de cartographier ce phénomène à Ibadan, l'une des plus grandes villes d'Afrique de l'Ouest. Ils voulaient voir exactement comment la chaleur de la ville est distribuée, comment elle est liée à la verdure restante et où se situent les poches de chaleur les plus intenses. En utilisant des images satellites prises pendant la saison sèche de 2025, ils ont créé une carte thermique détaillée de la ville et de ses environs ruraux. L'étude s'est concentrée sur la température de surface du sol, une mesure qui révèle comment différents matériaux chauffent sous le soleil. En comparant le centre-ville à la ceinture rurale qui l'entoure, les chercheurs ont constaté une différence claire et significative. La température moyenne sur l'ensemble de la zone d'étude était de 35,03 degrés Celsius, mais le centre-ville était beaucoup plus chaud, avec une moyenne de 39,77 degrés Celsius, tandis que les zones rurales affichaient une moyenne de 34,73 degrés Celsius. Cela a créé un effet d'îlot de chaleur où le noyau urbain était 5,04 degrés Celsius plus chaud que la campagne.

Les chercheurs ont découvert que la chaleur n'était pas répartie uniformément dans la ville. Au lieu de cela, elle formait un dôme concentré au-dessus du centre bâti, avec des températures atteignant des sommets proches et supérieurs à 42 degrés Celsius dans les zones les plus denses. À mesure que l'on s'éloignait du centre-ville vers les bordures végétalisées, la température du sol chutait régulièrement. L'étude a également examiné comment la quantité de vie végétale, mesurée par un indice de verdure standard, était liée à la chaleur. La connexion était incroyablement forte : à mesure que la quantité de végétation augmentait, la température de surface chutait brusquement. En fait, la présence de plantes expliquait environ 86 pour cent de la variation de température à travers le paysage. Pour chaque petite augmentation de la couverture verte, la température du sol tombait de près de deux degrés Celsius. Cette relation était si constante que les chercheurs pouvaient prédire la température d'une parcelle de terre simplement en connaissant la quantité de végétation qu'elle contenait.

Pour comprendre exactement où la chaleur était la plus dangereuse, l'équipe a utilisé une méthode statistique pour identifier des grappes de températures anormalement élevées. Ils ont découvert que les points chauds significatifs couvraient environ un quart de la zone d'étude, avec la chaleur la plus intense concentrée dans une zone centrale d'environ 345 kilomètres carrés. Cette zone, qui correspond au centre dense et bâti de la ville, était un bloc cohérent de chaleur extrême plutôt qu'une collection de taches chaudes éparpillées. En revanche, les zones plus fraîches se trouvaient dans les environs végétalisés, où des grappes de froid significatives occupaient la périphérie verte. L'étude a également décomposé les températures par type de terrain. Les zones bâties, telles que les quartiers avec des maisons et des routes, étaient les plus chaudes, avec une moyenne de 39,35 degrés Celsius. Les terrains nus étaient légèrement plus frais à 38,12 degrés Celsius, tandis que la végétation atteignait une moyenne de 33,60 degrés Celsius, et les plans d'eau étaient les plus frais à 31,76 degrés Celsius. La différence entre les zones bâties les plus chaudes et la végétation la plus fraîche était de près de 6 degrés Celsius, un écart massif qui souligne l'impact thermique du remplacement de la nature par le béton.

Ces conclusions offrent un portrait clair de la manière dont la croissance urbaine d'Ibadan remodèle son climat local. L'étude confirme que la chaleur de la ville est alimentée par le remplacement de la végétation par des surfaces imperméables, créant une signature thermique distincte, la plus chaude au centre et plus fraîche aux marges. Les chercheurs soulignent que cette chaleur n'est pas seulement un réchauffement général de toute la ville, mais une concentration spécifique et intense sur le noyau bâti. Les données suggèrent que planter des arbres et restaurer la couverture verte dans le centre-ville pourrait apporter un refroidissement immédiat et significatif, abaissant potentiellement les températures de surface de près de deux degrés pour chaque petite augmentation de la verdure. L'étude souligne également que les terrains nus et exposés sont presque aussi chauds que les zones bâties, ce qui signifie que laisser le sol découvert avant la construction est tout aussi dommageable pour le climat local que de construire dessus.

Les chercheurs concluent que la gestion de ces îlots de chaleur nécessite une action ciblée. Ils recommandent de concentrer les efforts d'infrastructures vertes sur les districts spécifiques identifiés comme étant les plus chauds, plutôt que de répartir les ressources uniformément dans toute la ville. La protection des plans d'eau existants et de la végétation périurbaine est également cruciale, car ces zones agissent comme des réservoirs de refroidissement naturels. De plus, les nouveaux développements devraient envisager d'utiliser des matériaux qui réfléchissent la lumière du soleil ou stockent moins de chaleur afin de réduire la charge thermique globale. En utilisant ces cartes de chaleur et de végétation, les urbanistes peuvent prendre des décisions éclairées pour protéger les résidents contre la chaleur extrême, garantissant que la croissance d'Ibadan ne se fasse pas au détriment d'un climat vivable. L'étude sert de modèle pour la façon dont les données satellites peuvent être utilisées pour transformer des lectures de température abstraites en plans concrets pour un avenir urbain plus frais et plus durable.