Vue d’ensemble du système de rétention d’eau sous le terrain de gazon artificiel. Crédit : Permavoid
Un nouveau type de gazon artificiel peut se rafraîchir en stockant l’eau de pluie et en utilisant l’action capillaire pour abaisser les températures de surface, offrant ainsi une alternative plus sûre et durable pour les terrains de sport urbains.
Dans de nombreux parcs et terrains de sport urbains, le gazon naturel a souvent été remplacé par du gazon artificiel, plus résistant à une utilisation intensive. Cependant, ce dernier présente des inconvénients tant pour les utilisateurs que pour les villes. Il réduit l’infiltration de l’eau de pluie dans le sol et peut atteindre des températures de surface dangereusement élevées, contribuant ainsi à l’effet d’îlot de chaleur urbain.
Système de Refroidissement Innovant pour Gazon Artificiel
Des chercheurs néerlandais ont mis au point un gazon artificiel intégrant un système de stockage d’eau souterrain et d’irrigation capillaire. Ce système, décrit dans une étude récente publiée dans Frontiers in Sustainable Cities, offre une alternative plus fraîche, plus sûre et plus durable par rapport aux gazons artificiels traditionnels.
« Nous démontrons que l’intégration d’un système de stockage d’eau souterrain et d’irrigation capillaire dans les terrains de gazon artificiel peut entraîner des températures de surface nettement inférieures à celles des terrains de gazon artificiel conventionnels », a déclaré la première auteure, Dr Marjolein van Huijgevoort, hydrologue au KWR Water Research Institute. « Grâce à une gestion circulaire de l’eau sur site, un effet de refroidissement par évaporation significatif est obtenu. »
Image du site de recherche à Amsterdam avec les quatre parcelles d’étude. Crédit : Joris Voeten
Atténuation de la Chaleur sur les Terrains Artificiels
Le système de gazon artificiel et de sous-base comprend une couche de stockage d’eau ouverte directement sous le gazon et le matelas amortissant. Dans cette couche d’eau, l’eau de pluie est conservée. Ce système de rétention d’eau utilise des cylindres pour transporter l’eau stockée vers la surface du gazon, où elle s’évapore.
« Le processus de refroidissement par évaporation et de montée capillaire est régulé 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 », a expliqué van Huijgevoort.
Expérimentations et Résultats
Le gazon artificiel traditionnel peut atteindre des températures de surface allant jusqu’à 70 °C lors de journées ensoleillées. Ces températures peuvent provoquer des brûlures et des maladies liées à la chaleur, allant de simples éruptions cutanées à des conditions potentiellement mortelles comme le coup de chaleur.
Lors d’une expérience sur le terrain à Amsterdam, les chercheurs ont constaté qu’en remplaçant le gazon traditionnel par le gazon auto-refroidissant, les températures diminuaient. Ils ont rapporté que 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, tandis que les températures de surface du gazon artificiel conventionnel ont atteint 62,5 °C.
Au-dessus des parcelles, les températures différaient également. « Nous avons observé des températures de l’air plus basses à 75 cm au-dessus des parcelles refroidies par rapport aux terrains de gazon artificiel traditionnels, surtout la nuit », a déclaré van Huijgevoort. « Cela constitue une première indication que les parcelles refroidies contribuent moins à l’effet d’îlot de chaleur urbain. »
Avantages Environnementaux et Pratiques
Le gazon refroidissant combine les atouts du gazon artificiel et du gazon naturel : il est durable, se maintient au 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 du terrain réduit également le drainage des eaux pluviales, ce qui aide à atténuer les inondations urbaines. En période de sécheresse, de l’eau supplémentaire peut être ajoutée directement dans le système ou le gazon peut être arrosé comme un gazon naturel.
Cependant, les coûts d’installation peuvent être jusqu’à deux fois plus élevés que ceux du gazon artificiel conventionnel. Les chercheurs ont souligné qu’une analyse coûts-bénéfices à grande échelle devrait être réalisée pour évaluer la véritable valeur de cet investissement.
Des recherches supplémentaires sont également nécessaires pour confirmer comment le gazon refroidissant pourrait influencer les zones environnantes et les villes dans leur ensemble. Il est essentiel d’explorer les avantages du gazon dans différents climats et d’utiliser diverses tailles de stockage, matériaux et remplissages pour trouver la combinaison optimale, ont noté les chercheurs.
Cependant, les résultats initiaux sont prometteurs. « Les habitants des zones urbaines, en particulier les enfants, ont un besoin croissant d’installations sportives et de loisirs », a conclu van Huijgevoort. « Grâce à ce travail, nous démontrons les avantages du système de stockage d’eau souterrain et d’irrigation capillaire sans les effets négatifs des terrains de gazon artificiel. »
Référence : « Solution climatique adaptative pour le gazon artificiel dans les villes : stockage intégré des eaux pluviales et refroidissement par évaporation » par Marjolein H. J. van Huijgevoort, Dirk Gijsbert Cirkel et Joris G. W. F. Voeten, 23 mai 2024, Frontiers in Sustainable Cities.
DOI : 10.3389/frsc.2024.1399858
