On chauffe pas le dehors (mais des fois oui)

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «Lors des périodes de canicule de cette année, des scientifiques ont prétendu que l’utilisation de climatiseurs résidentiels aggrave la situation en rejetant l’air chaud à l’extérieur. D’après eux, cela aurait pour conséquence d’empirer le problème des îlots de chaleur. Mais quand on songe au volume d’air qu’il y a à l’extérieur, il me semble que cette conclusion est exagérée, non ?», demande Jean-Pierre le Bel, de Rimouski.

À partir d’une certaine taille, pratiquement toutes les villes ont des secteurs où il n’y a pas d’arbres pour faire de l’ombre. Le béton, l’asphalte et d’autres matériaux du genre (souvent foncés) y dominent, et comme ils captent et emmagasinent plus de rayonnement solaire que ne le feraient des surfaces végétales, cela augmente la température aux environs. Sans compter le fait que les végétaux peuvent rejeter des quantités étonnantes de vapeur d’eau dans les airs, vapeur qui emmène beaucoup d’énergie (lire : «de chaleur») avec elle. L’effet est très local, mais il peut être considérable : s’il tourne généralement autour de quelques degrés, l’agence américaine de protection de l’environnement parle de différences pouvant aller jusqu’à 12°C. Dans des cas extrêmes, des écarts de près de 15°C sur à peine 500 mètres de distance ont déjà été documentés à Montréal (pdf, p. 104/144).

Maintenant, les climatiseurs fonctionnent essentiellement comme des réfrigérateurs : ils ne détruisent pas de chaleur ni ne créent de fraîcheur (deux choses physiquement impossibles de toute manière), mais ils absorbent de la chaleur à l’intérieur et la libèrent dehors. Cela demande bien sûr de l'énergie, et la consommation d'électricité que cela implique produit une certaine quantité de chaleur. Alors d’un point de vue strictement mathématique, il est certain que cela ne peut qu'augmenter la température ambiante, ne serait-ce que de manière infinitésimale. La question est : est-ce suffisant pour être ressenti, ou à tout le moins mesuré ?

Et il semble que la réponse soit quelque chose comme «plutôt oui». Il existe plusieurs études à ce sujet, qui sont surtout des modélisations puisqu’on ne peut pas, dans la «vraie vie», reproduire deux fois la même météo dans une ville donnée, avec et sans air climatisé. Mais leurs résultats se recoupent à plusieurs égards.

D’abord, elles trouvent toutes que le «réchauffement» causé par les systèmes d’air climatisés survient surtout la nuit. Pendant le jour, la météo est dominée par le rayonnement solaire. D’après cet article d’une équipe française qui a examiné le cas de Paris, cela s’explique par le fait que la «couche limite» de l’atmosphère (celle qui est directement influencée par le sol) est beaucoup plus haute pendant le jour que pendant la nuit (2300 mètres contre 250 mètres d’altitude dans l’article) et qu’il y a plus de brassage atmosphérique durant le jour. La nuit, le volume d’air influencé par ce qui se passe au sol est donc réduit et il est plus calme. Cela signifie que la chaleur relâchée par les climatiseurs a plus tendance à rester au même endroit, ce qui amplifie son effet.

Ensuite, ces travaux concluent tous à un effet de la même amplitude, ou presque. L’étude parisienne indique que les climatiseurs font une différence de 0,5 à 1°C sur la température ressentie dans la rue (la nuit). Cette autre étude, qui portait sur la région de Phoenix, arrive elle aussi à un écart de 0,5 à 1°C dans ses simulations les plus réalistes. Cette dernière cite également plusieurs autres recherches qui arrivent à des résultats comparables.

Maintenant, est-ce beaucoup ? Est-ce peu ? Le mathématicien Francisco Salamanca, auteur principal de l’étude sur Phoenix, parle d’«un rôle important qui exacerbe les îlots de chaleur urbains nocturnes». Cependant, son article indique aussi que les différences de températures entre les zones urbaines et rurales de la région de Phoenix atteignent jusqu’à 5 à 7 °C — si bien que les 0,5 à 1°C de chaleur rejetée par les climatiseurs n’en représentent pas une grosse partie. Ce qui n’est pas très étonnant, puisque la liste des principales causes des îlots de chaleur (surfaces asphaltées/bétonnées, absence de végétaux, etc.) est essentiellement la même chez toutes les sources scientifiques et gouvernementales, et elle ne mentionne presque jamais la chaleur déplacée par les systèmes de climatisation. Celle-ci serait donc un facteur, mais pas parmi les plus déterminants.

Du point de vue du réchauffement, c’est plus l’électricité que la climatisation demande qui inquiète. Dans un rapport paru l’an dernier, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) avertit que 20 % de l’énergie consommée par les bâtiments de la planète est consacrée à les rafraîchir, et que cette consommation est appelée à tripler d’ici 2050 ; elle égalerait alors la demande totale en électricité de la Chine d’aujourd’hui !

Comme beaucoup de pays produisent une grande partie de leur électricité en brûlant du gaz naturel ou du charbon, c’est appelé à devenir un fort contributeur au réchauffement planétaire, ce qui fait dire à l’AIE que «la climatisation représente un mur dans lequel le monde se dirige» (cooling crunch). Notons cependant que cette règle générale ne s’applique pas bien au Québec, qui tire presque toute son électricité de source hydraulique.

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Précision : une version antérieure de ce texte a été modifiée afin de clarifier le fait que les climatiseurs ne font pas que déplacer de la chaleur, mais que leur consommation d'électricité produit elle aussi de la chaleur.