Les systèmes urbains sont des lieux d’échanges de matière, d’énergie et de personnes qui nécessitent de développer des approches quantitatives pour les rendre plus durables et résilients (le terme de « Métabolisme urbain » est souvent utilisé pour décrire ces ensembles). Appréhender ces systèmes de manière globale nécessite une fine connaissance spatiale et temporelle des différents flux humains et physiques qui structurent la ville ainsi que leurs interactions réciproques (personnes, chaleur, pollution, eau, énergie, déchets…). La forte hétérogénéité de ces flux urbains renvoie à leur extrême variabilité multi-échelle au sein des villes.
Par ailleurs, les conséquences néfastes qui peuvent émaner des nombreuses interactions entre aléas climatiques et systèmes anthropiques (inondation, îlot de chaleur, détérioration de la qualité de l’air, perte de biodiversité…) sont amenées à s’intensifier sous l’action combinée de la densification urbaine et du changement climatique. Le dernier rapport du GIEC est d’ailleurs sans équivoque à cet égard, avec des événements extrêmes plus intenses et plus fréquents que ce soit en termes de vagues de chaleur, de précipitations ou de ruissellement.
Il y a donc
nécessité à (re)constuire la ville dans une perspective d’adaptation et
d’atténuation face au changement climatique en tenant compte de la grande
complexité du système étudié.
L’objet de ce cours consistera à présenter les moyens à mettre en œuvre pour adopter une approche systémique, transversale et multi-échelle et pouvoir quantifier dans l’espace et dans le temps les variations de ces flux et leurs interactions au niveau de projets urbains, de villes ou de territoires. Cela permettra de mieux localiser, gérer et associer les ressources, les lieux de stockage et les besoins pour répondre aux enjeux de la transition. Le but de cette approche est non plus de gérer ou d’optimiser à une échelle donnée, mais d’effectuer ces analyses à travers les échelles. Il mettra en exergue les savoirs scientifiques et les outils actuellement disponibles pour répondre à ces défis.