La chaleur souterraine fait couler nos villes, selon une étude

La chaleur est un danger silencieux assis sous les villes, menaçant de déplacer les infrastructures. Une étude publié cette semaine dans Communications Engineering, explique comment la chaleur pourrait changer les grandes villes, mais les zones urbaines des États-Unis pourraient ne pas être préparées.

Les chercheurs de l’étude ont installé plus de 150 capteurs au-dessus et au-dessous du sol tout au long de la boucle de Chicago. Ils ont recueilli des données de 2019 à fin 2022. Ces capteurs ont été placés dans des tunnels de métro, des rues souterraines, des sous-sols d’immeubles et des parkings souterrains. Les chercheurs ont également enterré plusieurs capteurs à Grant Park, près du lac Michigan.

Les capteurs ont montré que les températures sous le Loop à Chicago pouvaient être jusqu’à 10 degrés Celsius plus chaudes que les températures sous le parc. Les données des capteurs ont également montré que la température de l’air dans les structures souterraines peut augmenter jusqu’à 25 degrés Celsius de plus que la température du sol non perturbé. La chaleur peut stresser l’infrastructure, entraînant un gauchissement et, avec le temps, elle peut également provoquer des fissures.

« Les zones urbaines souffrent de plus en plus d’îlots de chaleur souterrains : un changement climatique souterrain responsable de problèmes d’environnement, de santé publique et de transport », ont écrit les auteurs de l’étude. « Les sols, les roches et les matériaux de construction se déforment sous l’influence des variations de température et des déformations excessives peuvent affecter les performances des infrastructures civiles. »

Les chercheurs ont également créé un modèle 3D pour simuler l’évolution des températures souterraines de 1951, date à laquelle les tunnels du métro ont été achevés, à nos jours. Ils l’ont utilisé pour modéliser la façon dont le sol s’est déformé au fil du temps avec les changements de température. Les matériaux mous sous les villes, comme le calcaire et l’argile, se contractent lorsqu’ils sont chauffés. D’autres matériaux comme le sable, le calcaire ou l’argile dure se dilateront avec la chaleur.

« Ce changement climatique souterrain pourrait avoir contribué à au moins certains des problèmes opérationnels qui ont affecté les bâtiments », Alexandre Rotta Loria, une professeur et chercheur à l’Université Northwestern, dit Earther. « Seuls le temps et des recherches plus approfondies nous permettront vraiment de comprendre (quels) sont les systèmes de fondation les plus sensibles. »

Le sol sous Chicago est rempli d’argile, de sorte que le sol de la ville s’est contracté avec le temps. Les chercheurs ont suggéré qu’une partie du changement fondamental s’est déjà produite, mais n’a pas été attribuée aux îlots de chaleur souterrains parce que les responsables n’étaient pas au courant. « Je tiens vraiment à souligner que c’est au cas par cas, donc cela ne peut pas être généralisé », a déclaré Rotta Loria à Earther.

Rotta Loria a également souligné que le changement climatique joue un rôle. Une partie de la chaleur trouvée sous terre est liée à la chaleur trouvée au-dessus du sol à Chicago. L’étude a appelé ce phénomène « changement climatique souterrain ». Comme de nombreux centres urbains, Chicago compte également des quartiers aux prises avec la chaleur effet îlot urbainqui décrit comment certaines parties d’une ville absorbent plus de chaleur. Communautés à faible revenu et à faibles ressources se trouvent souvent dans ou à proximité de ces zones plus chaudes. L’étude a suggéré de recueillir plus de données sur le changement climatique souterrain, car il est moins étudié et compris que l’effet d’îlot urbain de chaleur.

« L’impact du changement climatique souterrain sur les infrastructures civiles devrait être pris en compte dans les futures stratégies d’urbanisme afin d’éviter d’éventuels dommages structurels et dysfonctionnements », ont écrit les auteurs de l’étude.

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