Une étude de l’Université Concordia simplifie la méthode utilisée pour estimer l’effet des surfaces réfléchissantes sur le climat

Une nouvelle étude menée par Hashem Akbari, professeur au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental, propose une méthode simplifiée pour calculer dans quelle mesure le pouvoir réfléchissant d’une surface – ou albédo – peut neutraliser les émissions de dioxyde de carbone (CO₂). La méthode, qui s’appuie sur des travaux antérieurs, facilite le calcul de ces effets à l’échelle régionale et nationale en utilisant des données météo largement accessibles.

« Grâce à cette méthode, les décideurs politiques peuvent considérer les problèmes dans une optique régionale, explique Hashem Akbari. Elle permet de déterminer la quantité de CO₂ qui correspond à l’augmentation de l’albédo sur une surface d’un mètre carré à un endroit donné. Les surfaces réflectives ne retirent aucun CO₂ de l’atmosphère, mais elles refroidissent la Terre comme s’il y avait moins de CO₂ dans l’atmosphère. »

« La méthode ne règle pas le problème des changements climatiques, mais elle nous donne un certain répit », ajoute-t-il.

Un perfectionnement de l’ancienne méthode

On sait depuis longtemps que l’utilisation de matériaux très réfléchissants en milieu urbain (sur les revêtements de toits et de rues, par exemple) peut aider à faire baisser localement la température et contribuer à la lutte aux changements climatiques. Les surfaces brillantes renvoient une grande quantité de rayonnement solaire dans l’atmosphère, ce qui a pour effet de diminuer la consommation d’énergie des bâtiments et de réduire les îlots de chaleur qui rendent les villes plus chaudes que les zones avoisinantes.

Ce pouvoir réfléchissant est mesuré sous la forme d’un rapport nommé « albédo » dont les valeurs se situent entre 0 et 1, la valeur 0 étant associée à une absence de réflexion et la valeur 1 correspondant à une réflexion totale du rayonnement solaire. La plupart des milieux urbains présentent un albédo de 0,1 à 0,3, ce qui signifie qu’ils absorbent entre 70 % et 90 % du rayonnement solaire.

Un article précédent, coécrit par Hashem Akbari, le professeur Damon Matthews et le chercheur Donny Seto, tous deux du Département de géographie, urbanisme et environnement, estimait qu’augmenter l’albédo d’un mètre carré de surface de 0,01 permettrait de compenser environ 2,5 kilogrammes d’émissions de CO₂.

La nouvelle recherche, publiée dans la revue Urban Climate, poursuit dans la même veine, cette fois-ci en tenant compte des conditions locales, comme l’intensité de l’ensoleillement et la couverture nuageuse, ce qui permet d’obtenir des estimations plus précises pour un endroit donné.

Des données mondiales pour une compréhension locale

Afin d’élaborer le modèle actualisé, le professeur Akbari a analysé les données provenant d’environ 4 400 stations météorologiques du monde entier. En combinant les mesures du rayonnement solaire à la surface de la Terre avec des estimations de l’énergie solaire incidente au sommet de l’atmosphère, les chercheurs ont pu déterminer la quantité de rayonnement solaire réfléchie vers l’espace dans différentes régions.

La méthode permet aux équipes de recherche d’estimer l’équivalent en CO₂ à l’aide d’ensembles de données climatiques et météorologiques normalisées plutôt que de devoir réaliser des simulations complexes.

Les observations montrent que les avantages des surfaces réfléchissantes pour le climat varient considérablement d’une région à l’autre. En moyenne, une augmentation de l’albédo de 0,01 permet de compenser de 1,8 à 2 kilogrammes de CO₂ par mètre carré à l’échelle mondiale, un chiffre pouvant atteindre jusqu’à 5 kilogrammes en certains endroits, selon les conditions atmosphériques. L’effet est plus marqué dans les régions moins nuageuses, en particulier entre 20 et 30 degrés au nord et au sud de l’équateur, là où plus d’énergie solaire touche le sol.

Aucun aspect négatif

Hachem Akbari estime que la méthode simplifiée pourrait aider les décideurs politiques et les urbanistes à mieux chiffrer la valeur des toits et revêtements réfléchissants pour le climat. Parce qu’elle établit une équivalence entre le pouvoir réfléchissant et la neutralisation d’émissions de CO₂, la méthode peut être utilisée pour élaborer des systèmes de comptabilisation du carbone, des politiques climatiques et même des marchés du carbone.

« Ce qui est remarquable avec les technologies des matériaux réfléchissants, c’est que nous les utilisons depuis des milliers d’années et qu’elles n’ont aucun aspect négatif connu, fait valoir le professeur Akbari. Elles ne coûtent pas beaucoup plus cher, elles améliorent la qualité de vie en ville tout en rafraîchissant la planète, et elles permettent même de réaliser des économies. »

Lisez l’article cité : « A simplified method to calculate atmospheric CO₂  equivalency for changing surface albedo ».