De la planification urbaine pour réduire la circulation automobile et les émissions de carbone

La planification urbaine doit s’attaquer aux émissions de gaz à effet de serre – et un moyen important d’y parvenir est de réduire le nombre et la longueur des trajets domicile-travail en voiture. Cela peut être réalisé principalement en veillant à ce que les logements soient situés à proximité des centres-villes et des lieux de travail, de sorte qu’une densification ciblée du bâti devient un levier critique. La densité de population à l’échelle de la ville et les liaisons de transport sont d’importance secondaire. Telles sont les conclusions d’une nouvelle étude publiée dans Environmental Research Letters, menée par l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique (PIK) en collaboration avec l’Université de Californie à Berkeley, l’Université du Sussex et d’autres partenaires.

En utilisant dix millions de points de données de mobilité issus de Berlin, Boston, Los Angeles, la région de la baie de San Francisco, Rio de Janeiro et Bogotá, l’équipe de recherche a pu révéler des liens directs entre la structure urbaine et les déplacements en voiture avec un niveau de détail sans précédent, au-delà de simples corrélations. La nouvelle approche développée montre comment les planificateurs peuvent utiliser les données GPS, les schémas de déplacement et l’intelligence artificielle pour déterminer où, dans une région métropolitaine, une mesure particulière aura le plus grand impact.

« Notre modèle révèle les interdépendances réelles entre divers facteurs urbains avant même que nous déterminions leurs effets spécifiques », explique Felix Wagner, qui a obtenu son doctorat au PIK en 2025 et a dirigé l’étude dans le cadre de ses recherches doctorales. « Cela modifie fondamentalement les recommandations qui peuvent être données de manière responsable aux planificateurs. Les distances aux centres-villes et aux lieux de travail sont essentielles. Et la densification urbaine ne peut être considérée isolément : il faut comprendre comment la densité urbaine se rapporte à des facteurs secondaires tels que la connectivité, l’accessibilité et le choix du lieu de résidence. »

Un corridor annulaire autour du centre-ville

L’une des principales conclusions de l’étude est que, dans les régions métropolitaines plus monocentriques comme Berlin et Boston, les sites les plus précieux pour le remplissage urbain sont les quartiers disposés en anneau autour du centre. Cette zone est moins densément construite, mais le centre-ville reste facilement accessible. À Boston, la densification s’étendrait idéalement entre 10 et 21 kilomètres du centre-ville ; à Rio de Janeiro, le corridor annulaire correspondant s’étendrait jusqu’à 40 kilomètres à partir du centre. Dans les villes polycentriques comme Los Angeles et la région de la baie de San Francisco, les émissions pourraient être réduites en densifiant davantage les zones à forte concentration d’opportunités d’emploi.

L’étude remet également en question la pratique courante dans la recherche urbaine consistant à traiter les variables structurelles urbaines comme indépendantes les unes des autres : à l’aide d’une analyse causale, l’équipe de recherche démontre qu’elles sont, dans certains cas, étroitement liées. Par exemple, la densité de population et la connectivité routière sont fortement couplées. En revanche, le revenu n’a qu’une influence indirecte sur le comportement de conduite, principalement par le choix du lieu de résidence. Cette recherche s’appuie sur une étude de 2023 publiée dans Nature Communications, qui souligne l’importance de l’environnement bâti pour les émissions de carbone : un aspect qui a jusqu’à présent manqué dans de nombreuses études économiques sur ce sujet.

Regarder les conditions locales

« Les experts en planification urbaine discutent souvent de la densification comme d’une politique universelle qui est soit mise en œuvre, soit non », déclare Felix Creutzig, chercheur au PIK et co-auteur de l’étude. « Cependant, nos données montrent qu’une seule mesure peut raccourcir significativement les distances de déplacement dans un quartier, mais avoir peu d’effet à deux kilomètres de là. Cette spécificité spatiale manquait jusqu’à présent. » À Berlin, par exemple, les émissions par trajet varient entre moins 0,8 et plus 2,9 kilogrammes de CO₂ par rapport à la moyenne de la ville, selon le quartier – une indication du potentiel de mesures politiques climatiques ciblées adaptées aux conditions locales.

Pour les quartiers plus éloignés des centres d’emploi, l’étude conclut que les seules mesures de planification urbaine ne suffisent pas. Des stratégies complémentaires telles que le développement urbain axé sur les transports en commun, les restrictions sur les nouvelles constructions en zones vierges, le covoiturage et les arrangements de travail à domicile pourraient être utiles ici.

L’étude a été réalisée dans le cadre du projet CircEUlar, financé par le programme Horizon Europe de l’Union européenne. Le code source, qui permet à d’autres chercheurs de s’appuyer sur la méthodologie, est disponible à l’adresse https://github.com/wagnerfe/xml4uf.

Article : Refining urban typologies: Causal insights into urban form, car commuting, and related CO₂ emissions – Journal : Environmental Research Letters – Méthode : Data/statistical analysis – DOI : Lien vers l’étude

Source : Potsdam I.