Selon Euronews FR, la récupération de l’eau de pluie sur les toits pourrait devenir un levier efficace pour réduire les températures urbaines et la consommation énergétique liée à la climatisation. Une étude récente de l’Université de Manchester, publiée dans la revue Earth’s Future, propose une solution innovante : stocker l’eau de pluie et la pulvériser automatiquement sur les bâtiments lors des pics de chaleur. Cette méthode, testée sur le cas de Tokyo, montre que des toits refroidis limitent la transmission de chaleur à l’intérieur des constructions, réduisant ainsi le recours à la climatisation et les émissions associées.

Ce qu'il faut retenir

  • Une réduction de 0,8 °C des températures urbaines serait possible si cette méthode était généralisée, selon les modélisations réalisées sur Tokyo.
  • Le déclenchement automatique des arroseurs en fonction de la température du toit s’avère plus efficace que la taille du réservoir ou la quantité d’eau utilisée.
  • L’Agence internationale de l’énergie (AIE) estime que le refroidissement des espaces a consommé 2 100 térawattheures (TWh) d’électricité en 2022, soit 7 % de la production mondiale.
  • Les « cool roofs », toits peints en blanc ou en couleurs réfléchissantes, pourraient abaisser la température de l’air en ville de 0,8 °C à Londres, selon une étude de l’UCL et de l’Université d’Exeter.
  • Cette approche limite aussi les ruissellements urbains extrêmes, offrant un double avantage climatique et hydrologique.

Une solution testée sur Tokyo pour refroidir les villes

Les chercheurs de l’Université de Manchester ont modélisé un système où l’eau de pluie est récupérée sur les toits, stockée dans des réservoirs, puis pulvérisée automatiquement lorsque la température du toit atteint un seuil critique. L’objectif ? Maintenir la surface des toits à une température inférieure à celle de l’air ambiant. Les résultats, publiés dans Earth’s Future, indiquent que cette stratégie réduit la transmission de chaleur vers l’intérieur des bâtiments, limitant ainsi le recours à la climatisation. « Les villes du monde entier sont confrontées à des difficultés croissantes liées aux épisodes de chaleur extrême », a déclaré le docteur Zhonghua Zheng, auteur principal de l’étude. « Notre système montre qu’en récupérant l’eau de pluie sur les toits et en l’utilisant de manière stratégique, on peut diminuer à la fois la demande d’énergie et les températures urbaines. »

Des réservoirs surdimensionnés ne sont pas toujours nécessaires

Contrairement aux idées reçues, les chercheurs soulignent que la taille du réservoir n’est pas le facteur le plus déterminant. Selon leurs simulations, des réservoirs très volumineux n’apportent que des « réductions supplémentaires modestes » de la consommation d’énergie ou des épisodes de chaleur extrême. Une partie de l’eau pulvérisée reste parfois sur le toit au lieu de s’évaporer, ce qui limite son efficacité. En revanche, le moment du déclenchement des arroseurs – par exemple lorsque le toit atteint une certaine température – s’avère crucial. « Plus grand n’est pas toujours synonyme de mieux », a précisé l’équipe de Manchester. « L’ajout d’eau ne se traduit pas toujours par un rafraîchissement accru. »

Un double bénéfice climatique et environnemental

Cette méthode présente un avantage collatéral : la réduction des ruissellements urbains extrêmes. « Le réservoir d’eau de pluie offre un co-bénéfice en atténuant à la fois le stress thermique et les extrêmes hydrologiques », a souligné Junjie Yu, doctorant à l’Université de Manchester. Cette approche illustre une « solution naturelle à des défis naturels », où l’eau de pluie est utilisée comme ressource pour atténuer les effets du réchauffement climatique. Les auteurs estiment que les bénéfices de ce système « deviennent encore plus importants lors des années les plus chaudes », ce qui en fait une piste d’autant plus pertinente à l’ère du dérèglement climatique.

Pourquoi la climatisation n’est pas une solution durable

Selon les données de l’AIE, le refroidissement des espaces – principalement la climatisation – a consommé environ 2 100 TWh d’électricité en 2022, soit 7 % de la production mondiale cette année-là. Les experts anticipent une explosion de la demande : le nombre d’unités de climatisation pourrait tripler d’ici 2050, atteignant 5,5 milliards d’installations. Cette tendance pose deux problèmes majeurs. D’abord, elle risque de surcharger des réseaux électriques déjà fragiles, notamment en Europe. Ensuite, les systèmes de climatisation utilisent des réfrigérants comme les hydrofluorocarbures (HFC), des gaz à effet de serre des milliers de fois plus puissants que le CO₂. Bien que l’UE et le Royaume-Uni remplacent progressivement ces gaz par des alternatives moins nocives (propane ou CO₂), leur inflammabilité complique leur déploiement à grande échelle.

Par ailleurs, la climatisation contribue à l’effet d’îlot de chaleur urbain. En absorbant la chaleur à l’intérieur des bâtiments pour la rejeter à l’extérieur, elle accentue le réchauffement des villes, où les températures peuvent être de plusieurs degrés supérieures à celles des zones rurales environnantes. « C’est pour cette raison que les grandes villes subissent généralement un stress thermique plus élevé », rappellent les experts.

Les « cool roofs », une alternative complémentaire

Une étude publiée en 2024 par l’University College London (UCL) et l’Université d’Exeter a évalué l’impact des toits réfléchissants, dits « cool roofs », sur la température de l’air à Londres. Pendant l’été 2018 – l’un des plus chauds jamais enregistrés dans la ville –, une température moyenne de 19,2 °C a été relevée sur trois mois, soit 1,6 °C de plus que la moyenne saisonnière. Les chercheurs estiment qu’une généralisation des « cool roofs » à Londres aurait permis de réduire la température de l’air de 0,8 °C en moyenne. « Si ces toits sont largement adoptés, ils peuvent réduire de manière significative la température au niveau du sol dans une ville », a expliqué le docteur Charles Simpson, principal auteur de l’étude. « L’effet de rafraîchissement qui en résulte permettrait de sauver des vies et d’améliorer la qualité de vie des habitants. »

Et maintenant ?

Cette étude pourrait servir de base aux urbanistes et aux autorités locales pour évaluer la faisabilité de systèmes de rafraîchissement à base d’eau de pluie dans leurs propres régions. Plusieurs questions restent en suspens : quel sera le coût d’installation de ces réservoirs et systèmes de pulvérisation ? Comment adapter cette solution aux villes européennes, où les précipitations sont moins régulières qu’au Japon ? Les pouvoirs publics devront aussi arbitrer entre les bénéfices climatiques et les contraintes logistiques, comme la disponibilité de l’eau ou l’espace nécessaire pour les réservoirs. Une chose est sûre : à l’heure où les vagues de chaleur se multiplient, cette piste mérite d’être explorée. Une mise en œuvre progressive pourrait débuter dès les prochains étés, avec des projets pilotes dans des villes comme Paris ou Barcelone, où les températures estivales atteignent régulièrement des records.

En attendant, les chercheurs insistent sur la nécessité d’intégrer ces solutions dans une approche plus large de résilience climatique urbaine. « Récupérer l’eau de pluie et utiliser des cool roofs ne suffiront pas à eux seuls à résoudre le problème des canicules », rappelle le docteur Zheng. « Mais combinés à d’autres mesures – végétalisation, isolation des bâtiments, réduction des émissions –, ils pourraient contribuer à rendre les villes plus supportables face au réchauffement. »

Selon l’étude de l’Université de Manchester, la pulvérisation d’eau de pluie sur les toits réduit la transmission de chaleur vers l’intérieur des bâtiments, limitant ainsi le recours à la climatisation. Les chercheurs estiment que cette méthode pourrait diminuer la consommation d’énergie liée au refroidissement de 10 à 30 % en période de canicule, selon la taille du réservoir et le déclenchement des arroseurs. Cependant, l’efficacité dépend fortement des conditions locales, comme la fréquence des pluies et l’ensoleillement.

Les « cool roofs » – toits peints en blanc ou en couleurs réfléchissantes – fonctionnent bien dans les régions où l’ensoleillement est élevé et régulier, comme le sud de l’Europe. Cependant, leur efficacité est moindre dans les zones moins ensoleillées ou où la pluie est fréquente, car les particules en suspension dans l’air peuvent réduire leur pouvoir réfléchissant. À Londres, par exemple, une étude a montré qu’ils pourraient réduire la température de l’air de 0,8 °C, mais cette baisse serait probablement moins marquée dans des villes comme Berlin ou Amsterdam, où les conditions climatiques diffèrent.