Qu’est-ce qu’un îlot de chaleur urbain ?
Définition du phénomène
En raison de vagues de chaleur et de canicules de plus en fréquentes, les villes n’ont jamais autant été exposées au phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU). Ce dernier désigne une zone urbaine où la température de l’air est beaucoup plus élevée que dans le mileu rural environnant – une différence particulièrement palpable durant l’été. À Paris, les îlots de chaleur peuvent entraîner jusqu’à 10 °C d’écart avec la grande couronne1 ! Ce phénomène, qui amplifie les effets du changement climatique, est particulièrement éprouvant pour notre santé.
Cartographie et exemples de villes touchées
L’effet d’îlot de chaleur urbain concerne la plupart des agglomérations françaises. Il a été cartographié à l’échelle nationale dans le projet MApUCE du CNRM (2014-2019) et, plus récemment, via l’outil Zones climatiques locales du Cerema (2025 – voir aussi plus loin). Les chercheurs estiment que plus de 5 millions de personnes en France vivent dans des quartiers à forte sensibilité aux fortes chaleurs. Paris, Grenoble, Lille, Clermont-Ferrand et Lyon comptent parmi les villes les plus touchées.
Cartographie des LCZ des 88 aires urbaines de plus de 50000 habitants en France métropolitaine. Découvrez l’outil ici.
Quelles sont les causes des îlots de chaleur urbains ?
Au-delà des facteurs d’origine naturelle, comme les situations anticycloniques, la vitesse du vent, la couverture nuageuse, le climat saisonnier…, l’effet d’îlot de chaleur est favorisé par des facteurs d’origine anthropique (c’est-à-dire liés aux activités humaines).
Urbanisation et artificialisation des sols
La densité urbaine, avec des bâtiments hauts et peu espacés, crée un « effet canyon » qui favorise l’accumulation de chaleur et réduit la circulation de l’air. Au sol, les surfaces minérales imperméables empêchent l’eau de s’infiltrer, limitant l’évapotranspiration naturelle.
Rôle des matériaux de construction
Certaines surfaces, selon leurs couleurs et matériaux, peuvent réfléchir ou absorber la lumière et la chaleur. Les matériaux minéraux, par exemple, stockent la chaleur durant la journée et la restituent lentement durant la nuit. Cette propriété représente un atout en hiver, mais peut ralentir le rafraîchissement nocturne et accentuer la sensation d’étouffement en période de canicule. Cela alors même que l’on constate en France une augmentation sensible du nombre de nuits tropicales (plus de 20 °C)2. L’impact dépend toutefois des caractéristiques de chaque matériau et de son usage architectural.
Manque de végétation
Les villes souffrent d’un déficit de pelouses, arbustes et arbres… qui constituent pourtant d’excellents régulateurs thermiques. Les arbres procurent de l’ombre et abaissent ainsi la température de plusieurs degrés. La végétalisation des espaces favorise également l’évapotranspiration et la désimperméabilisation des sols. Toutefois, l’arrosage peut constituer un challenge, notamment dans les territoires au climat aride ou méditerranéen, et nécessiter le déploiement de solutions de gestion alternative des eaux pluviales.
L’impact des activités humaines
Transport, industrie, climatisation ou chauffage : les activités humaines réchauffent encore davantage l’air, en particulier dans les zones denses et peu végétalisées.
Quels sont les impacts des îlots de chaleur sur la santé et l’environnement ?
Effets sur la santé publique
Les îlots de chaleur urbains accentuent les effets habituels de la chaleur sur l’organisme humain, en particulier pour les publics vulnérables : seniors, jeunes enfants, malades chroniques…, et peuvent accroître la pollution atmosphérique (voir plus loin). Les effets vont des coups de chaleur aux troubles cardiovasculaires, respiratoires… et même jusqu’à un risque accru de mortalité. Par exemple, selon une étude de Santé Publique France menée en région francilienne, le risque de mortalité lié à la chaleur est 18% plus grand dans les communes les moins arborées.
Les îlots de chaleur urbains accentuent les effets habituels de la chaleur sur l’organisme humain, en particulier pour les publics vulnérables, jusqu’à un risque de mortalité renforcé. Pour en savoir plus, consultez l’étude de Santé Publique France.
Conséquences économiques et environnementales
Les îlots de chaleur urbains augmentent les besoins en climatisation et donc les consommations d’énergie. D’un point de vue économique, cela se traduit par des factures plus élevées pour les particuliers et les collectivités, une pression accrue sur les réseaux électriques et une usure prématurée des infrastructures. (Sans oublier l’impact de la chaleur sur la productivité des actifs.)
Parce qu’ils sont liés à des conditions météo spécifiques (température élevée, vent faible…), les ICU sont souvent concomittents à des pics de pollution atmosphérique, qu’ils accentuent notamment par leur influence sur le déplacement des masses d’air (stagnation, accumulation des polluants).
Quelles solutions pour atténuer les îlots de chaleur urbains ?
Le Plan national d’adaptation au changement climatique (Pnacc)
Parmi ses mesures, le 3e Pnacc, publié en 2025, cherche à renforcer les outils pour identifier les ICU et protéger les populations. Il encourage l’adaptation climatique dans les nouveaux projets d’aménagement et la renaturation urbaine parmi les leviers de résilience pour les villes.
L’outil Zones climatiques locales du Cerema est un service gratuit proposé aux collectivités pour les aider à diagnostiquer et à mettre en œuvre des aménagements adaptés. Cet outil décline la classification internationale Local Climate Zones (LCZ), qui caractérise 17 types de zones climatiques (typomorphologie, comportement thermique et radiatif, potentiel de rafraîchissement) afin d’évaluer leur influence climatique (10 zones de type « bâti » et 7 de type « non bâti »).
Conçu par les chercheurs Stewart et Oke, le concept LCZ définit 17 zones climatiques dont la largeur va de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres. Pour en savoir plus sur ce concept et l’outil du Cerema, consultez ce guide technique.
Autre outil, la plateforme Plus fraîche ma ville de l’Ademe permet d’effectuer des simulations budgétaires et d’obtenir des recommandations techniques de rafraîchissement. Il est en effet urgent de déployer des solutions concrètes et efficaces : pour Paris, par exemple, certains scientifiques estiment que l’on pourrait atteindre des pics de 50 °C dès 2049 !
Réorganiser l’urbanisme, choisir des matériaux adaptés
Pour rafraîchir les villes, l’urbanisme peut mobiliser une grande diversité de leviers, à diverses échelles (piéton, ville…) et temporalités (saison, jour, nuit…). Il n’existe pas de réponse toute faite ; chaque solution doit être adaptée au contexte urbain. Il s’agit par exemple d’étudier l’ensoleillement cumulé lors des journées d’été, les trames rafraîchissantes existantes, les sources de chaleur anthropique, les mouvements d’air…
Les solutions grises apportent des réponses relatives aux infrastructures urbaines, par exemple en matière d’architecture (ombrage en façade, ventilation naturelle, isolation…) ou d’ingénierie (réseaux de froid, géocooling…). Limiter les revêtements sombres (bitume, asphalte) au profit de surfaces à albedo élevé permet notamment de réfléchir le rayonnement solaire et évite le stockage de la chaleur (en veillant cependant à un éventuel éblouissement des piétons). Encore plus indispensables, les revêtements poreux n’emmagasinent pas non plus la chaleur, mais favorisent en plus l’infiltration de l’eau dans les sols, l’évapotranspiration des arbres et le rafraîchissement de l’air ambiant.
Parmi ses objectifs, le projet national ISSU (2024-2028) cherche justement à mieux caractériser les propriétés des matériaux composant ces solutions, notamment les bétons décoratifs clairs, les bétons drainants et autres pavés poreux.
Réintégrer l’eau et la nature en ville – deux incontournables
Les solutions vertes et bleues redonnent toute leur place à la végétation et à l’eau : plantations d’arbres, jardins, végétalisation des toitures et façades, fontaines, jeux d’eau, récupérateurs d’eau de pluie… Autant de solutions très bénéfiques, à mettre en œuvre intelligemment.
Il s’agit par exemple de choisir des arbres à forte densité de feuillage (pour maximiser leur ombrage), peu gourmands en eau (mais en en consommant suffisamment pour favoriser l’évapotranspiration), et de leur offrir les meilleures conditions de vie (avec un sol poreux). En complément, la végétalisation des toitures et des façades permet, elle aussi, d’humidifier l’air ambiant et de développer une biodiversité urbaine. Isolant parfait, elle régule également la température des bâtiments. Le béton est un matériau de référence pour de tels aménagements en raison de sa robustesse.
Enfin, il existe ce que l’on appelle « les solutions douces » : elles cherchent à améliorer les pratiques individuelles et collectives dans la ville, afin de limiter les rejets de chaleur (déplacements motorisés, climatisation…) et de réduire la vulnérabilité des habitants.
Quelles villes ont adopté certaines de ces solutions ?
De Paris à Marseille, quelques exemples
À Marseille, un urbanisme anti-canicule est mis en œuvre dans le quartier Euroméditerranée, avec un travail sur l’orientation des rues de façon à laisser passer la bise estivale mais pas le mistral hivernal ! À Toulouse, le plan « Toulouse + fraîche » a été lancé en 2020, avec un objectif de 100 000 arbres plantés d’ici à 2030, 20 ha de sols débitumés, une vingtaine de points stratégiques couverts par des ombrières. À Paris, la stratégie est identique ; on peut y souligner la végétalisation du bâti (150 ha d’ici à 2026), ainsi que le programme Oasis, qui transforme les cours d’écoles et de collèges en îlots de fraîcheur, grâce à la végétation, aux jeux d’eaux, aux revêtements drainants. Les exemples nationaux ne manquent pas pour répondre aux enjeux du Pnacc.
À l’international
Des villes aussi différentes que Singapour ou New York ne sont pas en reste. Singapour est pionnière de la ville jardin, en imposant des quotas de végétation dans les nouveaux projets immobiliers, avec notamment des tours végétalisées ou des jardins suspendus. À New York, le programme Cool Neighborhoods NYC vise à refroidir les rues en plantant des arbres, en positionnant des revêtements réfléchissants sur les toits, ainsi qu’en dressant une cartographie des ICU à l’échelle des quartiers.
1. https://lejournal.cnrs.fr/articles/comprendre-les-ilots-de-chaleur-urbains
