Catégorie : In Situ

In Situ, Pollution de l'air

InSitu n°42 : L’IA au service de l’étude du climat en ville

Une approche prometteuse pour mieux comprendre et anticiper les températures en ville

Avec la progression continue de l’urbanisation et l’intensification des vagues de chaleur, les villes sont de plus en plus confrontées aux effets du climat urbain. Le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU), causé notamment par la densité du bâti et le manque de végétation, aggrave les risques sanitaires, énergétiques et environnementaux.

Dans ce contexte, la capacité à estimer avec précision les températures de l’air en milieu urbain, à différentes échelles d’espace et de temps, constitue un enjeu majeur pour l’adaptation des territoires au changement climatique.

Une nouvelle méthode basée sur l’intelligence artificielle

Une équipe de chercheurs strasbourgeois propose une approche innovante mobilisant l’intelligence artificielle (machine learning) pour produire des données de température de l’air à haute résolution spatiale (jusqu’à 100 m) à partir de données libres d’accès. L’étude a été menée sur l’Eurométropole de Strasbourg, en combinant :

  • des données météorologiques régionales (ERA5-Land),
  • des simulations climatiques urbaines (UrbClim),
  • et des indicateurs issus de l’imagerie satellitaire (zones climatiques locales, indice de végétation, albédo…).

L’objectif : mieux cartographier les ICU et anticiper leurs impacts.

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Baptiste Clémence, UMR LIVE 7362 CNRS / Faculté de géographie de Strasbourg (bclemence@unistra.fr)
Nadège Blond, UMR LIVE 7362 CNRS / Faculté de géographie de Strasbourg
(nadege.blond@live-cnrs.unistra.fr)
Anne Puissant, UMR LIVE 7362 CNRS / Faculté de géographie de Strasbourg
(anne.puissant@live-cnrs.unistra.fr)
Romain Wenger, UMR LIVE 7362 CNRS / Faculté de géographie de Strasbourg (r.wenger@unistra.fr)
Florentin Breton, UMR LIVE 7362 CNRS / Faculté de géographie de Strasbourg (flo1bre@gmail.com)

In Situ, Nature en ville

InSitu n°41 – Performance de BirdNET pour le suivi acoustique des oiseaux en ville

Par leur visibilité, leur expression sonore et leur présence régulière en ville, les oiseaux symbolisent une nature urbaine foisonnante et accessible. A Strasbourg, l’observation au quotidien d’oiseaux communs tels que les pigeons, moineaux, corvidés, ou mésanges, mais aussi ceux liés à des environnements plus spécifiques, comme le martin pêcheur, les cormorans, pics ou le faucon pèlerin, n’est pas rare.

Leurs chants constituent une des principales composantes du paysage sonore urbain, se mélangeant aux autres sons d’origines physique (vent, pluie, sol), biologique (sauterelles, petits-mammifères, chauves-souris, etc.) et humaine, ces derniers constituant le fond sonore de la ville.

Afin d’étudier la réponse des oiseaux aux stress urbains et évaluer l’efficacité de mesures de réduction de différentes formes de pollution, il est nécessaire de suivre la diversité et la composition en espèces d’oiseaux dans des sites représentatifs de la ville.
Pour pouvoir tirer des conclusions robustes, les observations doivent être répétées sur un nombre conséquent de sites. Dans ce but, le projet « Ecouter la ville » (2024 – 2026) entame le suivi spatial et temporel des communautés d’oiseaux dans les 59 sites composant l’observatoire Evolville de la biodiversité urbaine, au sein de l’Eurométropole de Strasbourg. Le suivi simultané sur autant de sites est rendu possible par l’usage de techniques d’échantillonnage acoustique passif puis l’analyse avec un outil de reconnaissance acoustique : BirdNet.

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Héloïse JEUX, étudiante en Master 2 Gestion des Milieux Naturels, AgroParisTech Nancy (heloise.jeux@mnhn.fr)

Alejandro Sotillo, chercheur post-doctorant au Laboratoire Image, Ville, Environnement, UMR7362 UNISTRA CNRS (sotillo@unistra.fr)

François Chiron, Maître de conférences au Laboratoire Image, Ville, Environnement, UMR7362 UNISTRA CNRS (fchiron@unistra.fr)

In Situ, Nature en ville

InSitu n°40 – Les oiseaux face au réchauffement climatique

Le réchauffement climatique est caractérisé par une intensité et une durée des vagues de chaleur qui augmentent avec les années. Des températures extrêmes peuvent avoir des répercussions néfastes sur la physiologie et le comportement des individus. Les conséquences sont notamment importantes chez les oiseaux, qui sont d’autant plus sensibles aux effets thermiques. Par exemple, l’augmentation des températures modifie le cycle migratoire des oiseaux migrateurs et augmente leur mortalité.
Néanmoins, les oiseaux ont la possibilité de moduler leur physiologie pour s’acclimater et supporter des vagues de chaleur.

Les oiseaux sont considérés comme des espèces sentinelles, sensibles aux variations environnementales (pollution, température par exemple) pour évaluer les effets sur les organismes vivants.

Nous proposons d’étudier la façon dont peut se faire cette acclimatation, définir les compromis physiologiques auxquels il faut qu’ils fassent face afin d’appréhender les conséquences populationnelles.

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Léa PERIC, étudiante en deuxième année de master Biologie et Physiologie Intégrative à l’Université de Lyon 1 (peric.lea@wanadoo.fr)
Adrien LEVILLAIN, étudiant en troisième année de doctorat à l’Université de Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178 (adrien.levillain@iphc.cnrs.fr)
Astolfo MATA, Chercheur CNRS, IPHC UMR 7178 (astolfomata@gmail.com)
Alexandre ZAHARIEV, Ingénieur d’étude, CNRS, IPHC UMR 7178 (alexandre.zahariev@iphc.cnrs.fr)
Sophie REICHERT, enseignante chercheuse à l’Université de Strasbourg, CNRS, IPHC UMR 7178
(sophie.reichert@iphc.cnrs.fr)
Sylvie MASSEMIN, Reponsable du DEPE de l’IPHC, Professeure à l’Université de Strasbourg, CNRS,
IPHC UMR 7178 (sylvie.massemin@iphc.cnrs.fr)

Eau et durabilité, In Situ

InSitu n°39 – SENS’EAU : Sensibiliser les citoyens au suivi de la qualité de l’eau

La prise en compte de l’eau dans les Objectifs de Développement Durable (ODD) de l’ONU (Organisation des Nations Unies) se justifie par son caractère vital pour l’ensemble de la biosphère et en particulier pour le développement humain ce qui necessite un suivi de la qualité de l’eau. 

Les bases de l’évaluation de la qualité de l’eau sont constituées par deux piliers : la qualité physico-chimique (température, bilan d’oxygène, salinité, état d’acidification et concentration en nutriments) et la qualité biologique s’appuyant sur l’étude des organismes vivants présents, végétaux et animaux. Une eau en bon état est une eau qui permet une vie animale et végétale riche et variée, une eau exempte de produits toxiques, une eau disponible en quantité suffisante pour satisfaire tous les usages et toutes les activités humaines.
Malheureusement, le suivi de la qualité de l’eau demande du temps et des moyens humains et financiers importants qui ne sont pas au rendez-vous, ce qui se traduit par un manque de données régulièrement réparties dans l’espace et dans le temps.

Le projet SENS’EAU vise à acquérir des connaissances spatiales et temporelles fines quant à l’impact du changement climatique sur les surfaces d’eau d’une métropole à travers une démarche participative.

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François BERNIER, Directeur de la Maison pour la Science Alsace, Professeur à l’Université de Strasbourg (francois.bernier@maisons-pour-la-science.org)

Pierre FECHTER, Chargé de Recherche CNRS, UMR7242, (p.fechter@unistra.fr)

Eléa HEBERLE, Chargée de mission pour la Maison pour la Science Alsace (elea.heberle@maisons-pour-la-science.org)

Anne PALLARÈS, enseignante chercheuse à l’Université de Haute-Alsace, Université de Strasbourg, CNRS, laboratoire ICube, UMR7357 (anne.pallares@unistra.fr)

Guilhem PERRIN, étudiant en première année de master gestion de l’environnement à l’Université de Lorraine (gperrin.pro@outlook.fr)

In Situ, Nature en ville

InSitu n°38 – Les bryophytes : quelle diversité en ville ?

La diversité des mousses, appelées également bryophytes, est méconnue en milieu urbain. Notre étude de leur distribution dans les espaces herbacées de l’Eurométropole de Strasbourg a révélé une richesse conséquente de 86 espèces, dont 17 rares pour le Bas-Rhin telles que Rhynchostegium megapolitanum ou Ephemerum recurvifolium. Cette forte diversité s’observe notamment dans les sites caillouteux et peu gérés. Ces résultats confirment le rôle des friches urbaines en tant que refuges et réservoirs de biodiversité en ville.

Les bryophytes sont fonctionnellement distinctes des plantes vasculaires, notamment dans leur gestion
de la ressource en eau. En effet, elles ne possèdent pas de vraies racines et sont poïkilohydriques1 , c’est- à-dire qu’elles peuvent se réhydrater et reprendre leur croissance après un dessèchement extrême. Par le biais de propagules ou de spores, elles sont capables de coloniser facilement des surfaces nues (sol, rocher, tronc). Elles sont donc des espèces pionnières constituant la première étape de la succession écologique dans la dynamique d’un écosystème.

Ce travail a permis d’enrichir significativement la connaissance sur les bryophytes présentes au sein des espaces herbacés de l’Eurométropole de Strasbourg et de comprendre pourquoi les sols urbains sont un vecteur de diversité.

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Thomas Begoc, Université de Strasbourg, LIVE, UMR 7362, CNRS, ENGEES (thomas.begoc@etu.unistra.fr)
Laurent Hardion, Université de Strasbourg, LIVE, UMR 7362, CNRS, ENGEES
(laurent.hardion@live-cnrs.unistra.fr)
Audrey Muratet, Université de Strasbourg, LIVE, UMR 7362, CNRS, ENGEES
(audrey.muratet@live-cnrs.unistra.fr)