Les arbres urbains, principal puits de carbone en ville : cartographie du CO2 à Munich

Des scientifiques montrent que, dans les paysages urbains, les arbres de ville constituent le principal puits de carbone, en absorbant davantage de dioxyde de carbone que toutes les autres formes de végétation.

Certains jours d’été, cette captation peut égaler, voire dépasser, les émissions générées par la circulation à l’échelle de la ville.

Cartographier le carbone à l’échelle urbaine

Dans les rues et les parcs de Munich, des groupes d’arbres retirent discrètement du CO2 de l’air, tandis que, quelques pâtés de maisons plus loin, les véhicules en rejettent.

En cartographiant ces échanges à l’échelle de la rue, Jia Chen, de l’Université technique de Munich (TUM), a identifié où la végétation urbaine retire réellement du carbone de l’atmosphère.

Lors des journées d’été chaudes, l’absorption est maximale quand la croissance active des feuilles entraîne une incorporation du carbone dans le bois et les tissus vivants plus vite que les sources voisines n’en émettent.

Avant qu’une ville puisse juger l’influence de différents types d’espaces verts sur son budget carbone, il devient crucial de savoir précisément où et quand cet équilibre bascule.

Les arbres absorbent le plus de carbone

Les totaux à l’échelle de la ville masquaient les nuances, mais la canopée arborée ressort malgré tout comme un puits de carbone, retirant plus de CO2 qu’elle n’en relâche.

En journée, les feuilles captent le CO2 via la photosynthèse, et une partie de ce carbone reste stockée dans le bois nouvellement formé.

À Munich, l’ensemble de la végétation ne compense qu’une faible fraction des émissions annuelles de dioxyde de carbone liées aux activités humaines.

Même quelques pourcents comptent lorsqu’une ville cherche à repérer des sources manquantes et à suivre les progrès d’une année sur l’autre.

Les pelouses émettent du dioxyde de carbone

Les herbes rases et les pelouses de parc se sont comportées très différemment des canopées d’arbres lorsque les chercheurs ont mesuré le CO2 dans Munich. Sous la surface, la respiration des sols continuait à faire remonter du carbone jour et nuit.

Comme cette respiration dépassait la photosynthèse, les zones enherbées ont, sur une base annuelle, émis plus de dioxyde de carbone qu’elles n’en ont fixé.

Des choix de gestion - arrosage, fertilisation, tonte - peuvent déplacer ces équilibres ; le rôle climatique d’une pelouse n’est donc pas immuable.

L’été amplifie l’absorption de carbone

Les plus fortes variations ont été observées lors des journées chaudes et lumineuses, la photosynthèse s’accélérant avec la lumière et de bonnes conditions de croissance.

La nuit, les feuilles cessent d’absorber du CO2, tandis que les plantes et les sols continuent de respirer : le bilan net peut alors devenir positif.

En hiver, les arbres caducs perdent leur surface foliaire ; l’absorption diminue, alors que la respiration de fond se maintient dans les pelouses et au niveau des racines.

Des cartes saisonnières peuvent indiquer à quel moment irriguer, tailler ou protéger les sols, plutôt que de considérer les espaces verts comme inchangés.

Les tests de terrain confirment les résultats

Les chercheurs ont relié leurs cartes urbaines à des mesures directes réalisées dans des parcs et des forêts.

Pour éprouver les estimations, des techniciens ont suivi sur place les arbres et les sols, puis comparé ces signaux à ce que la carte prévoyait.

D’avril 2024 à février 2025, l’équipe a recueilli, dans des parcs urbains, des mesures de terrain sur les plantes et les sols afin de valider le modèle.

Ces vérifications ont montré une forte concordance globale, tout en signalant des endroits où la respiration estivale ou le calage saisonnier nécessitent encore des ajustements.

Les pixels satellites mélangent les surfaces

Un pixel satellite peut englober à la fois des feuilles et du bitume ; une valeur unique peut donc décrire deux surfaces très différentes.

Quand des surfaces imperméables - chaussées et toits sur lesquels l’eau ne peut pas s’infiltrer - partagent un même pixel, la vigueur de la végétation peut paraître plus faible qu’elle ne l’est.

À Munich, environ 35 % des pixels végétalisés incluaient une part de surface étanche, notamment près des alignements d’arbres de rue et des bandes enherbées.

Ce mélange peut biaiser les totaux à l’échelle de la ville et les comparaisons entre parcs ; les cartes à haute résolution sont donc les plus utiles lorsqu’elles sont accompagnées d’observations locales.

Planifier avec de meilleurs chiffres

Des cartes plus fiables peuvent resserrer un inventaire des émissions - le suivi continu des gaz à effet de serre d’une ville - afin que les débats publics reposent sur les mêmes chiffres.

En distinguant les échanges de CO2 dus aux plantes de ceux issus du trafic et du chauffage, les analystes peuvent repérer là où la comptabilité s’éloigne encore de la réalité.

Après Munich et Zurich, en Suisse, l’équipe prévoit d’appliquer la même méthode à d’autres villes souhaitant un suivi climatique fin.

Avec des preuves plus claires, les urbanistes peuvent défendre la protection des arbres de rue et la refonte des parcs, sans prétendre que chaque parcelle de vert apporte le même bénéfice.

Les bénéfices des arbres urbains

Les arbres urbains offrent aussi du rafraîchissement, une meilleure gestion des eaux pluviales et des gains pour la santé publique, ce qui rend les espaces verts précieux au-delà du seul captage de carbone.

L’ombre limite l’ensoleillement, et l’évapotranspiration - l’eau puisée puis relâchée sous forme de vapeur - refroidit l’air au contact des arbres.

« Entre autres choses, ils font baisser la température en ville l’été, servent de zones d’infiltration et améliorent la qualité de vie », a déclaré Chen.

Même lorsque le calcul carbone déçoit, les arbres d’ombrage rafraîchissent les rues et contribuent à gérer les eaux pluviales, ce qui maintient la complexité des arbitrages urbains.

Le carbone varie d’un pâté de maisons à l’autre

Les micro-parcs, les arbres d’alignement et les jardins privés composent une mosaïque ; la captation de carbone monte et descend sur de très courtes distances.

Au lieu de lisser cette variabilité, la carte de Chen met en évidence quels recoins de la ville modifient réellement le bilan de CO2 de l’air.

« Notre analyse à haute résolution révèle quelles zones ont réellement un impact sur le climat », affirme Chen.

Des cartes pâté de maisons par pâté de maisons facilitent l’explication des compromis aux habitants, car le rôle climatique des espaces verts devient tangible plutôt qu’abstrait.