Gazon artificiel : une innovation qui fait chuter la température de 25°C

Lorsque l’été est chaud en ville, les terrains de sport recouverts de gazon artificiel peuvent atteindre des températures suffisamment élevées pour causer des problèmes de santé. Le gazon artificiel doté d’un système intégré de stockage de l’eau et d’irrigation par capillarité pourrait toutefois contribuer à rafraîchir le gazon. Les chercheurs ont découvert que ce système pouvait réduire de moitié les températures de surface, offrant ainsi un environnement sûr, fiable et frais pour la pratique du sport. Selon les chercheurs, ce système pourrait également améliorer la gestion des eaux de pluie et des inondations dans les villes.

Pour les citadins, l’espace pour faire du sport à l’extérieur peut être une denrée rare. Récemment, l’herbe naturelle des parcs ou des terrains de sport publics a souvent été remplacée par du gazon artificiel plus durable pour permettre une utilisation consécutive intensive.

Cette pratique présente toutefois des inconvénients, tant pour les personnes que pour les villes dans leur ensemble. Des scientifiques néerlandais ont entrepris de changer cela en intégrant un système de stockage d’eau souterrain et d’irrigation capillaire sous les terrains de sport en gazon artificiel.

« Nous montrons ici que l’intégration d’un système de stockage d’eau souterrain et d’irrigation capillaire dans les terrains en gazon artificiel peut entraîner une baisse significative des températures de surface par rapport aux terrains en gazon artificiel conventionnels« , a déclaré Marjolein van Huijgevoort, hydrologue à l’Institut de recherche sur l’eau KWR et auteur principal de l’article publié dans Frontiers in Sustainable Cities (Frontières dans les villes durables). « Grâce à la gestion circulaire de l’eau sur place, sous le terrain, on obtient un effet de refroidissement par évaporation significatif.« 

Un gazon et un air plus frais

Le système de gazon artificiel et de couche de fondation comprend une couche ouverte de stockage de l’eau directement sous le gazon artificiel et l’amortisseur. L’eau de pluie est stockée dans cette couche d’eau. Ce système de rétention d’eau contient des cylindres qui transportent l’eau stockée jusqu’à la surface du gazon artificiel, où elle s’évapore.

« Le processus de refroidissement par évaporation et de remontée capillaire est contrôlé par des processus naturels et les conditions météorologiques, de sorte que l’eau ne s’évapore que lorsqu’il y a une demande de refroidissement« , explique M. van Huijgevoort.

Le gazon artificiel conventionnel peut atteindre des températures de surface allant jusqu’à 70°C les jours ensoleillés. Ces températures sont suffisamment élevées pour provoquer des brûlures et déclencher des maladies liées à la chaleur, allant de légères éruptions cutanées à des affections potentiellement mortelles comme le coup de chaleur.

Lors d’une expérience sur le terrain menée à Amsterdam, les chercheurs ont constaté que lorsque le gazon conventionnel était remplacé par le gazon à refroidissement automatique, les températures baissaient. Selon eux, lors d’une journée particulièrement chaude en juin 2020, le gazon refroidi a atteint une température de surface de 37 °C, soit seulement 1,7 °C de plus que le gazon naturel, alors que la température de surface du gazon artificiel conventionnel atteignait 62,5 °C.

Au-dessus des parcelles, les températures différaient également. « Nous avons constaté que les températures de l’air étaient plus basses à 75 cm au-dessus des parcelles refroidies qu’au-dessus des terrains de gazon artificiel conventionnels, en particulier pendant la nuit« , a indiqué M. van Huijgevoort. « C’est une première indication que les parcelles refroidies contribuent moins à l’effet d’îlot de chaleur urbain.« 

Des avantages artificiels et naturels

Le gazon rafraîchissant combine les avantages du gazon artificiel et de l’herbe naturelle : Il est durable, reste frais et offre un environnement sain pour la pratique du sport. Il peut également stocker presque autant d’eau de pluie que le gazon naturel.

La capacité de rétention d’eau de pluie du terrain réduit également le drainage des eaux pluviales, ce qui contribue à atténuer les inondations urbaines. Pendant les périodes où il ne pleut pas assez, il est possible d’ajouter de l’eau directement dans le système. Il est également possible de l’arroser comme du gazon naturel.

Toutefois, les coûts d’installation peuvent être jusqu’à deux fois plus élevés que ceux d’un gazon artificiel conventionnel. Les chercheurs ont déclaré qu’une analyse coûts-avantages à grande échelle devrait être entreprise pour déterminer la valeur réelle de l’investissement.

D’autres recherches doivent également confirmer l’impact que le gazon réfrigérant pourrait avoir sur la zone environnante et sur les villes dans leur ensemble. Les chercheurs soulignent qu’il est également nécessaire d’en apprendre davantage sur les avantages du gazon dans différents climats et en utilisant différentes tailles de stockage, différents matériaux et différents remplissages afin de trouver la combinaison optimale.

Les premiers résultats sont toutefois prometteurs. « Les habitants des zones urbaines, en particulier les enfants, ont de plus en plus besoin d’installations sportives et ludiques« , conclut M. van Huijgevoort. « Avec ce travail, nous montrons les avantages du système de stockage d’eau souterraine et d’irrigation capillaire sans les effets négatifs des terrains en gazon artificiel.« 

Légende illustration : Montage de l’expérience d’évaporation en conditions contrôlées, avec les bouteilles de Mariotte derrière les cubes.

Article : « Climate adaptive solution for artificial turf in cities: integrated rainwater storage and evaporative cooling » – DOI: 10.3389/frsc.2024.1399858

Traduction de l’article original sur Frontiers : https://www.frontiersin.org/news/2024/07/09/artificial-turf-cities-cooler-safer