Bilan des activités 2014-2015 Projet Epoc - LabEx IMU

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Bilan des activités 2014-2015
Projet Epoc
I. Rappel des objectifs
Au regard de l’appel à projets déposé fin mars 2014 et de la note complémentaire en réponse aux
recommandations du Conseil Scientifique début juin 2014, les objectifs généraux du projet Epoc ont
été répartis selon un calendrier biennal, qui organise leur répartition selon les missions des deux post-
doctorants envisagés :
Les missions du premier post-doctorant recruté (Didier Soto) étaient les suivantes :
 Procéder à un état des lieux des compétences scientifiques et socio-économiques en présence ;
 Réaliser un diagnostic des enjeux du territoire tendant à l’exhaustivité ;
 Établir un recensement des acteurs et de la gouvernance investis dans les politiques d’adaptation
au changement climatique aussi bien à l’échelle régionale qu’à l’échelle locale ;
 Effectuer une étude de faisabilité sur le volet instrumentation.
Pour rappel, les missions envisagées du second post-doctorant étaient de :
 Contribuer au lancement de l’observatoire et à son animation scientifique ;
 Organiser une campagne d’instrumentation et analyser les outils numériques de prévision des
caractéristiques microclimatiques locales ;
 Cartographier le risque climatique encouru par les enjeux humains et environnementaux.
Acronyme
Epoc
Titre du projet
Étude de préfiguration d’un observatoire local du climat
Coordinateur
scientifique
Nom
Prénom
Fonction
Kuznik
Frédéric
Professeur des Universités
Laboratoire
Téléphone
Mail
CETHIL
04-72-43-84-61
[e-mail]
Liste Partenaires
N°
Laboratoire / Equipe
Correspondant scientifique
Partenaires
académiques
1
UMR 5600 EVS – CRGA et
IRG
Florent Renard et Christina Aschan-Leygonie
UMR 5008 CETHIL
Frédéric Kuznik
3
UMR 5509 LMFA
Lionel Soulhac
Partenaires
praticiens
4
Métropole de Lyon
Luce Ponsar et Corinne Hooge
5
Agence d’Urbanisme pour le
développement de
l’agglomération lyonnaise
Philippe Mary et Damien Saulnier
6
Météo-France
Alain Brisson

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II. Avancées scientifiques
Les missions conduites dans le cadre de la première année du projet Epoc reposent
essentiellement sur une dimension diagnostique. Il a donc été procédé, dans un premier temps, à un
état des lieux des connaissances locales en lien avec la problématique de l’adaptation
climatique. *
Pour réaliser l’état des lieux des connaissances locales, il a été nécessaire, en ce qui concerne le
territoire urbain lyonnais, de procéder à une analyse de la bibliographie académique et de la littérature
institutionnelle, davantage fournie en ce qui concerne le sujet d’étude. Plusieurs points ressortent de
cette analyse, parmi lesquels le fait qu’il existe aujourd’hui, sur le territoire, des initiatives de recherche
porteuses qui doivent être connectées, et que des interrogations fondamentales demeurent qui
doivent être résolues.
1. Des initiatives porteuses à connecter
Il convient de rappeler que le changement climatique constitue un méta-risque (Gilbert, 2003
1
),
dans le sens où, s’il ne crée pas de nouveaux risques, il contribue à amplifier leurs conséquences
actuelles, que ces derniers soient chroniques (pollution) ou plus aléatoires (inondations, vagues de
chaleur, etc.). L’objectif des politiques publiques d’aménagement du territoire consiste donc à diminuer
les risques futurs auxquels seront soumis les sociétés et leur environnement, au travers d’actions
diminuant les impacts effectifs du changement climatique (stratégie d’atténuation) et améliorant la
capacité de réponse des enjeux concernés (stratégie d’adaptation). Les travaux sur la question des
risques provoqués par le changement climatique ont longtemps été concentrés sur la question de
l’atténuation des phénomènes eux-mêmes et s’orientent davantage aujourd’hui sur les
vulnérabilités qu’ils révèlent, autrement dit sur l’adaptation des sociétés et de leur environnement
aux aléas. Cette inflexion des thématiques de recherche est, en partie, liée à la fragilité des systèmes
urbains à l’égard des risques d’origine naturelle. En effet, les villes apparaissent comme des territoires
de risque, non seulement à cause de leurs fortes vulnérabilités, mais aussi parce que leur capacité
de réponse est trop souvent insuffisante (Quenault, 2013
2
).
Ce constat peut s’appliquer en ce qui concerne l’élaboration du Plan Climat Énergie Territorial
(PCET) de la Métropole de Lyon. Lancé depuis 2005, le PCET grand-lyonnais a d’abord initié une
stratégie d’atténuation par la conduite de 26 actions sectorielles et transversales pour tenter de
répondre aux objectifs des « 3x20 » et du Facteur 4
3
. En revanche, bien qu’initiée simultanément, la
politique lyonnaise d’adaptation est encore en cours de constitution. Elle s’appuyait, au
démarrage du projet Epoc, sur des initiatives porteuses, mais encore insuffisamment
connectées, de la part des chercheurs, des techniciens des collectivités territoriales et des
responsables de recherche et développement des entreprises, qui intègrent, de plus en plus, la
dimension climatique dans leurs processus de décision et d’action (EPE et Onerc, 2014
4
). Ce constat
peut ainsi être appliqué à la caractérisation locale du climat urbain, qui est indispensable pour mieux
comprendre les impacts potentiels du changement climatique. Ainsi, des travaux ont été initiés en ce
1
Gilbert, C., 2003. Risques collectifs et situations de crise. Apports de la recherche en sciences humaines et sociales. Paris,
L’Harmattan. 340 p.
2
Quenault, B, 2013. Retour critique sur la mobilisation du concept de résilience en lien avec l’adaptation des systèmes urbains
au changement climatique, http://echogeo.revues.org/13403
3
L’expression « 3x20 » désigne l’objectif national de réduire de 20 % les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES), d’améliorer
de 20 % l’efficacité énergétique et de porter à 20 % la part des énergies renouvelables dans la consommation finale d’énergie.
Le Facteur 4 désigne l’objectif de réduire par quatre les émissions territoriales de GES à l’horizon 2050.
4
EPE, Onerc, 2014. Les entreprises et l’adaptation au changement climatique. 56 p.

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qui concerne la caractérisation des îlots de chaleur urbain (Champiat, 2009
5
; Agence d’urbanisme
pour le développement de l’agglomération lyonnaise, 2010
6
; Maillard et al., 2014
7
; Diallo-Dudek,
2015
8
), mais, s’ils mobilisent des compétences diverses, ceux-ci concernent à l’heure actuelle des
acteurs qui travaillent selon des objectifs, des commanditaires et des méthodes différents, ce
qui ne permet pas d’aborder la question de l’adaptation au changement climatique de manière
holistique. Une des solutions pour permettre cette approche systémique semble être de se focaliser
sur le territoire, véritable trait d’union entre tous les acteurs de l’adaptation, par le biais d’une
structure opérationnelle pluridisciplinaire, qui puisse contribuer à rapprocher chercheurs,
praticiens, et également la société civile, qui est amenée à mieux développer ses capacités
adaptatives. Le projet d’observatoire local apparaît alors clairement comme une solution, dans
le sens où il constituerait à la fois une structure opérationnelle de convergence entre
chercheurs, praticiens et la société civile, mais aussi un outil capable de produire de la donnée
pérenne, de la diffuser et de l’analyser.
2. Des questions fondamentales à résoudre
L’analyse bibliographique opérée a permis de mettre en évidence que plusieurs questions
fondamentales devaient être résolues avant de pouvoir clairement initier une stratégie concertée
d’adaptation au changement climatique : À quelles conditions climatiques s’adapter à l’échelle
locale ? Quels visages (forme, couleur, matériaux) doit avoir la ville de demain ? Comment peuvent
être améliorées les capacités adaptatives institutionnelles et civiles ? De quelle manière est-il
possible d’évaluer, et par là même, de réduire la vulnérabilité des enjeux humains et
environnementaux ? Une première réponse à ces questions repose dans les diagnostics climat
institutionnels, encore dans leur version provisoire à l’heure actuelle. Mais, si ces derniers
constituent un socle de connaissances, certains points doivent être approfondis.
2.1. Une meilleure caractérisation du risque de fortes chaleurs en milieu urbain
Dans la perspective du changement climatique (Météo-France, 2011
9
; Jouzel et al., 2014
10
), la
hausse de la moyenne annuelle de la température de l’air (comprise entre 0,6 et 1,3°C à l’horizon
2050 , par rapport à la période 1976-2005) et l’augmentation du nombre de jours de fortes chaleurs en
été (entre 0 et 5 jours), potentiellement amplifiées par l’effet d’Îlot de chaleur urbain (Icu), fait peser un
risque essentiellement sur les enjeux humains et environnementaux, à l’exemple des valeurs de
surmortalité affichées lors de la canicule de l’été 2003 à Lyon (hausse de 80 % du nombre de décès -
Vandentorren et al., 2003
11
) et dans les autres territoires français. La caractérisation du climat urbain
et des effets potentiels du changement est donc primordiale dans la déclinaison de la stratégie
5
Champiat, C., 2009. Identifier les ICU pour réduire l’impact sanitaire des vagues de chaleur. Environnement Risques Santé,
vol.8, p. 399-411.
6
Agence d’urbanisme pour le développement de l’agglomération lyonnaise, 2010. Identification des îlots de chaleur de
l’agglomération lyonnaise, vulnérabilité des populations et mesures envisageables de résorption. 98 p.
7
Maillard, P, David, F, Dechesne, M, Bailly, J.B, Lesueur, E, 2014. Caractérisation des îlots de chaleur urbains et test d’une
solution d’humidification de chaussée dans le quartier de la Part-Dieu à Lyon. Techniques Sciences Méthodes, n°6, p. 23–35.
8
Diallo-Dudek, J, 2015. Land Surface Temperature in the urban area of Lyon metropolis: a comparative study of remote
sensing data and MesoNH model simulation. Actes du colloque Joint Urban Remote Sensing Event, Lausanne.
9
Météo-France, 2011. Étude du changement climatique pour le SRCAE Rhône-Alpes. 73 p.
10
Jouzel, J, Ouzeau, G, Deque, M, Jouini, M, Planton, S, Vautard, R, 2014. Le climat de la France au XXIème siècle. Volume 4.
Scénarios régionalisés : édition 2014 pour la métropole et les régions d’outre-mer. 64 p.
11
Vandentorren, S, Suzan, F, Pascal, M, Maulpoix, A, Medina, S, 2003. Données météorologiques et enquêtes sur la mortalité
dans 13 grandes villes françaises. Bulletin Epidémiologique Hebdomadaire, vol. 45-46, p. 219–220

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d’adaptation du territoire, de manière à réduire les impacts sanitaires et environnementaux d’une
future vague de chaleur d’ampleur exceptionnelle.
Cependant, les relevés météorologiques pérennes sur le territoire urbain lyonnais proviennent des
seules stations de Lyon-Bron et de Lyon Saint-Exupéry, situées en dehors du centre urbain et
soumises à une périurbanisation intense ces cinquante dernières années. Une des missions de
l’observatoire peut donc être de contribuer à résoudre ce problème de désert métrologique. Pour
ce faire, deux méthodes apparaissent aujourd’hui possibles et complémentaires. La première est de
s’appuyer sur les images satellitaires, immédiatement disponibles et peu onéreuses au regard de
l’instrumentation de terrain, et les sorties de modèle. Un premier travail est en cours sur le territoire
lyonnais (Diallo-Dudek, op.cit) et a permis une cartographie de reconstitution de la température de
surface et de la température de l’air lors de journées spécifiques, notamment pendant la canicule de
2003. Des gradients de température très resserrés apparaissent, notamment dans l’Est lyonnais,
mettant en évidence des micros îlots de chaleur et de fraîcheur urbain. Cependant, des contraintes
majeures apparaissent lors du recours à l’instrumentation satellitaire et à la modélisation, dont la faible
probabilité d’avoir une image nette exploitable, c’est-à-dire sans couverture nuageuse. Il est donc
difficile de pouvoir disposer d’une imagerie qui permette de caractériser un épisode de vague de
chaleur dans l’intégralité de sa durée. Enfin, si la modélisation permet de s’affranchir de la contrainte
satellitaire, elle nécessite un niveau de compétences élevé pour la maîtriser. En outre, il est impératif
de comparer les résultats de la modélisation aux mesures de terrain, pour validation.
La seconde méthode, pour mieux caractériser le climat urbain, est de procéder à une
instrumentation fine du territoire en capteurs permettant de mesurer, entre autres, la température de
l’air, le rayonnement solaire, la vitesse et la direction du vent, l’humidité de l’air, ainsi que la pression
atmosphérique. Dans le cadre du projet Epoc, un travail universitaire (réalisé au sein du Cethil de
l’Insa de Lyon) est en cours sur la faisabilité d’une campagne d’instrumentation et porte sur le
recensement du matériel existant et l’analyse du coût et du positionnement des futurs capteurs. Les
premiers résultats de ce projet sont attendus courant juin 2015. Une des orientations de l’observatoire
pourrait être de garantir le relevé pérenne des mesures en milieu urbain dense sur le long terme et de
contribuer à l’analyse des données instrumentales, comme le fait déjà l’Othu en ce qui concerne les
relevés pluviométriques par le biais de stations multi-paramètres (températures, précipitation,
pression, vitesse et direction du vent, humidité relative).
2.2. Une évaluation territoriale de la vulnérabilité à construire
En termes de connaissances de la vulnérabilité urbaine aux aléas potentiellement amplifiés par le
changement climatique, il est connu, désormais, que, si on se focalise sur l’aléa « fortes chaleurs » en
milieu urbain, qui constitue une des priorités d’intervention des gestionnaires, les personnes âgées,
les enfants, les publics vulnérables (handicapés, malades chroniques), les individus à habitat précaire,
à revenus très faibles ou souffrant d’isolement social, sont les plus exposées (Onerc, 2007
12
; INVS,
2010
13
; Quenault, op.cit ; EHESP, 2014
14
). Les personnes âgées, par exemple, sont généralement
fragilisées par la plus faible capacité de récupération de leur organisme, notamment pendant la nuit,
et par leur plus forte médicalisation, qui altère leur capacité de récupération thermique. Cette
problématique est d’autant plus à prendre en compte que la population générale de l’agglomération
vieillit : la part des personnes âgées de plus de 85 ans augmentera de 80 % à l’horizon 2030 (Grand
Lyon, 2008
15
). Par ailleurs, environ 19 % des ménages de l’agglomération lyonnaise sont caractérisés
12
Onerc, 2007. Changement climatique et risques sanitaires en France. 208 p.
13
INVS, 2010. Impacts sanitaires du changement climatique en France. 57 p.
14
EHESP, 2014. Guide - Agir pour un urbanisme favorable à la santé. 192 p.
15
Grand Lyon, 2008. Ville, santé et réchauffement climatique. 48 p.

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par une précarité énergétique, selon les diagnostics climat institutionnels. De plus, l’accentuation
probable des effets causés par la pollution, particulièrement pendant les épisodes de vagues de
chaleur, par l’augmentation de la durée de la saison pollinique, ou bien par l’extension des aires de
répartition des maladies transmises par un vecteur vivant (moustique tigre, par exemple), implique
également une exposition accrue des populations les plus fragiles.
En revanche, les diagnostics climats institutionnels ne permettent pas de procéder à une
évaluation territoriale opérationnelle de la vulnérabilité humaine et environnementale à l’aléa
« vague de chaleur ». Si ces documents apportent un éclairage global sur l’ensemble des enjeux
potentiellement impactés par les effets du changement climatique, « [ils n’] adoptent [pas] une
approche territorialisée, focalisée sur la ville, tentant de lier le fonctionnement et le développement
urbain avec les vulnérabilités au changement climatique et les moyens de les réduire grâce à des
stratégies d’adaptation ». Il apparaît donc comme nécessaire de procéder à une évaluation de la
vulnérabilité territoriale, comme cela a été fait, sur le territoire métropolitain lyonnais, par Renard et
Chapon (2010)
16
et Soto et al, (2014)
17
en ce qui concerne les risques d’inondation et d’origine
technologique. Pour pouvoir évaluer la vulnérabilité et tenter de la réduire, il est donc nécessaire de
mutualiser les informations contenues dans les deux diagnostics institutionnels et de procéder
à une évaluation exhaustive de la vulnérabilité territoriale des enjeux. Il pourrait s’agir de l’une
des raisons pour lesquelles saisir l’observatoire, qui solliciterait les compétences locales identifiées
pour constituer le panel d’experts constitués. La cartographie des espaces les plus vulnérables du
territoire permettrait alors de mieux adapter le fonctionnement et le développement urbain, et de
prioriser les efforts à mener, en termes de politiques d’aménagement, pour réduire la vulnérabilité
territoriale. Un suivi, sous la forme d’une veille, pourrait alors être envisagé pour assurer une
observation pérenne, comme le font déjà certains observatoires sociaux et sanitaires. Un travail
universitaire (réalisé au sein de l’Université Jean Moulin-Lyon 3) est en cours sur ce sujet en ce qui
concerne le territoire lyonnais, dans le but de préfigurer les conditions d’évaluation de la vulnérabilité
humaine.
2.3. Une meilleure prise en compte des capacités adaptatives
Une autre approche peut être conduite pour appréhender la vulnérabilité, liée notamment à la
résilience des systèmes urbains : il s’agit de déterminer la capacité de réponse des individus et des
groupes sociaux aux aléas climatiques. En effet, si la résilience d’un système est, en partie, liée à sa
capacité d’absorption face à une perturbation et à son auto-organisation, il convient également de
s’intéresser à son aptitude à construire et à accroître sa capacité adaptative et sa capacité
d’apprentissage (Folke et al, 2002
18
), conditionnée, notamment, par l’accès aux savoirs et aux
représentations de la population. Par le biais de cette démarche, il s’agit également de valoriser la
démocratie participative et d’impliquer le citoyen dans l’accès, la production et la diffusion de
l’information. La consultation des différents acteurs territoriaux potentiellement intéressés par la
perspective de voir se créer un observatoire local du climat (cf. ci-dessous) a par ailleurs clairement
fait ressortir cette volonté de mise en avant de l’action citoyenne.
Les recherches participatives, de par leur capacité à faire émerger et confronter les
connaissances d’usage et les savoirs académiques, semblent constituer un moyen approprié pour
16
Renard, F, Chapon, P.M, 2010. Une méthode d’évaluation de la vulnérabilité urbaine appliquée à l’agglomération lyonnaise.
L'Espace géographique, vol.39, p.35-50.
17
Soto, D, Renard, F, Magnon, A, 2014. Evaluating Environmental Risk to Technological Hazards Using GIS Spatial Decision
Making, Lecture Notes in Computer Science, vol. 8581, p. 15–25.
18
Folke, C, Carpenter, S, Elmqvist, T, Gunderson, L, Holling, C.S, Walker, B, 2002. Resilience and Sustainable Development:
Building Adaptive Capacity in a World of Transformations. Ambio, vol. 31, n°5, p. 437-440.