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Apr 28, 2023

Trouver de la place pour la nature en ville : le potentiel considérable du parking redondant

npj Durabilité urbaine

npj Urban Sustainability volume 2, Article number: 27 (2022) Citer cet article

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Les solutions fondées sur la nature (SNB) sont reconnues comme un moyen de relever des défis tels que les vagues de chaleur, les inondations et la perte de biodiversité. Pour offrir ces avantages à grande échelle, il faudra convertir de vastes zones de terres urbaines rares en espaces verts. Nous montrons ici une approche par laquelle les villes peuvent faire des progrès substantiels vers leurs objectifs de durabilité en utilisant NBS, en convertissant le stationnement de rue redondant en espace vert biodiversifié. Nous démontrons que jusqu'à la moitié du stationnement dans la rue dans notre municipalité d'étude de cas (la ville de Melbourne) pourrait être hébergée dans des garages à moins de 200 m, libérant ainsi de vastes zones pour le verdissement. Notre modélisation prévoit des avantages significatifs en termes de couvert forestier, d'eaux pluviales et de connectivité écologique. Celles-ci représenteraient de solides progrès vers un certain nombre d'objectifs NBS ambitieux de la ville. Étant donné que de nombreuses villes allouent de vastes zones à la fois au stationnement dans la rue et aux garages hors rue, cette approche visant à libérer de l'espace pour la nature dans les villes est largement applicable.

Les solutions basées sur la nature (NBS) ont un grand potentiel pour fournir des services écosystémiques dans les villes. Ils peuvent aider à réduire les impacts du changement climatique, à améliorer la biodiversité et à maintenir la qualité de vie des zones fortement urbanisées1,2,3,4. Des études ont mis en évidence le potentiel d'interventions NBS bien conçues pour réduire l'impact des vagues de chaleur3, ainsi que pour gérer les eaux pluviales lors d'inondations5,6 et fournir un espace de loisirs vital pour soutenir le bien-être mental, physique et social des résidents locaux7,8,9,10,11. Cependant, à mesure que les villes se sont densifiées, les espaces verts privés tels que les jardins ont eu tendance à disparaître, sans création correspondante d'espaces verts de remplacement dans le domaine public12,13. Cela a entraîné une perte de biodiversité urbaine13,14, une augmentation du risque d'inondation15, une pénurie d'espaces verts de qualité16 (en particulier dans les quartiers à faible revenu17) et une vulnérabilité aux effets d'îlot de chaleur urbain18.

Ces défis, en particulier dans le contexte d'un changement climatique de plus en plus sévère19, ont entraîné l'augmentation rapide des stratégies municipales de SFN20,21,22, avec des objectifs audacieux tels que « planter 90 000 arbres » (Los Angeles)23, « rendre 50 % des surfaces urbaines végétalisées et perméables » (Paris)24, et « 50 % de couvert arboré sur les sentiers et les pistes cyclables » (Brisbane)25. Pour de nombreuses villes, le défi consiste désormais à tenir ces promesses. Pour ce faire, ils doivent moderniser les NBS à grande échelle dans des environnements urbains établis, où l'espace public est souvent fortement contesté26,27.

La fourniture urgente et à grande échelle de SFN urbaines est importante dans le contexte de plusieurs moteurs politiques mondiaux. Ceux-ci vont des engagements de haut niveau tels que les objectifs de développement durable (ODD)28,29 à la réduction des impacts des vagues de chaleur et des inondations plus fréquentes et plus graves alors que les villes sont confrontées au changement climatique30,31. Les villes ont également un rôle important à jouer dans la conservation de la biodiversité32,33 et la réparation des injustices environnementales passées qui ont produit un accès inéquitable aux services écosystémiques34. Plus récemment, à la suite de la pandémie de COVID-19, la notion d'une « reprise verte » soutenue par la prestation de SFN a été avancée à la fois dans le milieu universitaire35 et par de puissantes institutions internationales, notamment l'OCDE, l'UE et le PNUE36,37,38.

Cependant, bien que la livraison de NBS à grande échelle soit cruciale, elle reste largement non réalisée39,40,41,42 ; les discours optimistes des SFN reconnaissent rarement le degré de changement d'utilisation des terres nécessaire pour fournir des solutions efficaces dans les zones urbaines. Par exemple, dans la ville de Melbourne, en Australie, le bassin versant d'Elizabeth Street est confronté à un risque d'inondation extrême. Étant donné que plus de 80 % de la surface du bassin versant est imperméable (c'est-à-dire recouverte de béton, d'asphalte ou de bâtiments)43, de fortes pluies peuvent rapidement dépasser la capacité des systèmes de drainage artificiels de la ville. La stratégie de gestion des inondations de la ville comprend un objectif selon lequel 65 ha de terres publiques dans ce petit bassin versant urbain doivent être goudronnées ou rendues perméables d'ici 203043. Il s'agit d'une zone importante ; près de trois fois la taille du plus grand parc du bassin versant (Carlton Gardens, 25 ha).

Trouver 65 ha de terrain dans un petit bassin versant urbain dense de 308 ha est un exemple des défis associés à l'ampleur du changement d'affectation des terres nécessaire pour réaliser les avantages des SFN dans les villes d'une manière qui répond aux objectifs stratégiques. La création de ce nouvel espace vert obligera les villes à cibler les utilisations existantes des terres qui peuvent être systématiquement remplacées. Cependant, les terrains urbains sont chers et soumis à de nombreuses utilisations concurrentes, en particulier dans les zones résidentielles et commerciales denses27,44. Les « compromis » dans ces contextes peuvent être compris comme des changements dans la façon dont la terre est utilisée, en choisissant entre plusieurs objectifs concurrents, où un objectif est compromis pour atteindre un autre objectif, idéalement pour fournir un avantage net16,45,46. Tout changement d'utilisation des sols urbains nécessite la prise en compte des compromis pratiques, et donc l'identification des opportunités les plus viables pour un changement systématique à grande échelle est une condition préalable essentielle pour les villes qui espèrent atteindre les objectifs de livraison des SFN. Notre étude se concentre sur un compromis prometteur : la conversion du stationnement sur rue en espace vert biodiversifié.

Nous nous concentrons sur les paysages de rue parce qu'ils couvrent de très vastes étendues de terres dans les zones urbaines centrales de nombreuses villes, en particulier dans les pays plus développés27,47. Par exemple, les rues couvrent 26 % de toutes les terres dans les centres-villes de Melbourne, Cape Town et Sydney, et plus de 30 % à Londres, Barcelone, Hong Kong et New York47. Une partie importante de ce terrain est généralement affectée au stationnement sur rue; 21 % à Melbourne48 et 28 % à Vienne27. Une abondance d'espaces de stationnement hors rue (c.-à-d. garage) dans les zones bâties signifie qu'une partie de cette attribution de paysage de rue peut être dupliquée par du stationnement vacant dans un garage. Dans de nombreuses villes, cette abondance est le résultat de réglementations d'urbanisme, nécessitant des décennies de développement commercial et résidentiel pour fournir un stationnement hors rue généreux49,50. Même après avoir assoupli ces exigences, la municipalité centrale de Melbourne compte plus de quatre millions de mètres carrés de parkings couverts, couvrant une superficie plus du triple de la taille du quartier central des affaires de la ville51.

Les taux d'inoccupation élevés dans les aires de stationnement hors rue sont typiques de nombreuses villes52,53,54, une partie importante du stationnement dans la rue étant utilisée par les résidents ayant accès à des garages55,56,57. Les garages du centre-ville ont également de faibles taux d'utilisation; avant même la pandémie de Covid-19 de 2020-21, le stationnement des appartements dans le centre de Melbourne avait un taux de vacance considérable (26 à 41 %)51. Cette ampleur de la sous-utilisation est importante compte tenu du fait que la municipalité compte 49 500 places de stationnement résidentiel hors rue, soit plus du double de l'attribution sur rue de 23 500 places51.

La consolidation du stationnement sur rue dans des garages à proximité avec une capacité redondante représente une opportunité considérable inexploitée de libérer systématiquement de l'espace dans la rue pour NBS56,58,59. Cela pourrait être réalisé grâce à des mécanismes de gestion du stationnement existants et éprouvés, tels que l'utilisation d'installations de stationnement centralisées (courantes en Allemagne53 et au Japon60,61), ou des applications de stationnement peer-to-peer qui fonctionnent de la même manière qu'AirBNB ou Uber62,63. Bien que cela ne produise aucune perte réelle de stationnement, cela représenterait un compromis pour la familiarité du stationnement dans la rue64,65, ainsi que le coût financier supplémentaire pour faciliter le stationnement en garage (soit pris en charge par l'État à titre de subvention, soit par les conducteurs dans un modèle de marché)58,66,67. La perception du public est également une considération; bien que non étayé par des preuves, il existe une opinion largement répandue selon laquelle le stationnement gratuit dans la rue est vital pour le commerce local68. Un sentiment de « légalité populaire » à l'utilisation sans entrave de l'espace public pour le stationnement des voitures approfondit les sensibilités autour de ce sujet69,70,71. Une perte de confort pour le conducteur peut également être une préoccupation, bien qu'un système de gestion du stationnement bien conçu puisse en fait réduire le besoin de se déplacer rapidement vers les places de la rue72. Bien que certaines opinions publiques sur le compromis ne soient pas rationnelles, elles sont politiquement importantes. Par conséquent, notre étude vise à minimiser le « coût » réel et perçu du compromis de stationnement en s'assurant que seul le stationnement dans la rue très proche des garages vacants est identifié et modélisé comme un nouvel espace vert.

Nous explorons cette opportunité dans une étude de cas de Melbourne, en Australie. Nous nous concentrons sur la municipalité de la « ville de Melbourne », qui couvre le quartier central des affaires et les banlieues les plus proches (environ 170 000 habitants) au sein d'une métropole de cinq millions d'habitants. Le développement rapide et récent du centre-ville a exercé une pression importante sur sa forêt urbaine existante73,74. La ville est également confrontée à des canicules2,75, des inondations43 et des problèmes de qualité de l'eau dans la baie attenante76. La ville dispose d'un bon ensemble de stratégies pour la foresterie urbaine77, la gestion des eaux pluviales43,78 et la biodiversité79, qui nécessiteront toutes de nouveaux espaces verts substantiels, mais compte également une cohorte de résidents qui perçoivent le stationnement sur rue comme un droit69, même dans les zones où des garages sont disponibles55.

Ces caractéristiques font du centre de Melbourne un contexte idéal pour explorer les compromis potentiels entre le stationnement dans la rue et les espaces verts afin de fournir des NBS à grande échelle dans les zones fortement urbanisées. Une proportion substantielle (et assez typique) du centre de Melbourne est allouée aux rues47, et a été développée à l'origine selon l'approche de stationnement « conventionnelle », qui implique une offre de stationnement généreuse, à la fois obligatoire dans les bâtiments et fournie dans les rues50. Les approches conventionnelles ont toujours été courantes en Amérique du Nord49,80 et dans certaines parties de l'Amérique latine81, en Europe53,82 et en Asie61,83. Cependant, la ville centrale de Melbourne a commencé à s'éloigner de l'approche conventionnelle, intégrant depuis les années 1980 des approches de « gestion » plus actives visant à limiter et tarifer le stationnement84. Plus récemment, des politiques ont été mises en place pour soutenir à la fois une réforme plus forte du stationnement85 et la création de nouveaux espaces verts77,78,79. Comme le discours public autour de la réforme du stationnement à ce jour s'est souvent étroitement concentré sur la perte perçue de commodité et d'accès gratuit au stationnement dans la rue pour les conducteurs64,69,71, nous utilisons un ensemble interdisciplinaire de méthodes pour explorer un autre côté du compromis sur l'espace de stationnement, en démontrant comment les NBS multifonctionnels pourraient fournir un ensemble diversifié de services écosystémiques potentiels pour le bénéfice du public plus large.

Dans la première partie de cet article, nous identifions et cartographions les espaces de stationnement sur voirie qui sont candidats à la réattribution en raison de leur proximité avec le stationnement hors rue sous-utilisé. Différentes hypothèses sur les places de stationnement dans la rue qui peuvent être réattribuées sous-tendent douze scénarios qui représentent différentes options de consolidation du stationnement à Melbourne. Ces scénarios varient selon le type de garages de destination (stationnement commercial uniquement, parking non commercial uniquement, ou les deux), les niveaux d'inoccupation supposés dans les garages de destination (élevés ou faibles) et la distance maximale entre les parkings sur voirie et hors voirie (100 m et 200 m). Les scénarios identifient des milliers de places de stationnement redondantes. Tous les scénarios conservent des zones importantes de stationnement sur rue, reconnaissant que certaines places ne sont pas redondantes, et la fourniture de stationnement pour personnes handicapées et de livraison restera importante dans les paysages de rue. Une description détaillée de ces scénarios est fournie dans Méthodes et dans la Fig. 1 supplémentaire.

Ensuite, nous modélisons une gamme d'avantages de durabilité obtenus en remplaçant le stationnement redondant dans la rue par des espaces verts biodiversifiés. Pour chaque scénario, nous avons utilisé une gamme d'approches de modélisation pour quantifier trois ensembles distincts de services écosystémiques : (1) l'augmentation du couvert arboré, (2) l'interception des eaux pluviales et (3) l'amélioration de la connectivité écologique du paysage pour la faune locale. Ces services écosystémiques ont été sélectionnés car ils correspondent à quatre stratégies importantes que la ville de Melbourne s'emploie à mettre en œuvre. Il s'agit respectivement de la Stratégie de la forêt urbaine77, de la Stratégie Total Watermark78,86 et de la Stratégie Nature en ville79. Ces stratégies comprennent des objectifs ambitieux que nous utilisons pour comparer nos conclusions.

Nos modèles étaient basés sur une conception modulaire d'espaces verts que nous avons préparée pour cette étude (Fig. 1), qui s'inspirait des principes de conception urbaine sensible à l'eau et à la biodiversité (WSUD et BSUD)14,87.

Les parkings en voirie à proximité des parkings libres sont identifiés et réaffectés. Ensuite, le stationnement dans la rue redondant est remplacé par un espace vert biodiversifié, conformément à la conception schématique illustrée, qui intègre un arbre de rue (1), des ressources d'habitat telles que des plantes de sous-étage (2), l'infiltration des eaux pluviales à l'aide d'une conception de « jardin pluvial » en contrebas (3) et dépave efficacement la zone de l'espace de stationnement (4). Enfin, les avantages de ce changement d'utilisation des terres dans la ville de Melbourne sont estimés en termes de canopée arborée, de connectivité écologique, d'interception et de traitement des eaux pluviales et de surface totale d'asphalte imperméable retirée (dépavée).

Nous constatons que les avantages modélisés de la conversion de stationnements redondants en espaces verts biodiversifiés entraîneraient des progrès substantiels vers un certain nombre d'objectifs stratégiques et pourraient atteindre ces objectifs dans certains cas. Nos résultats soulignent que la livraison à grande échelle de NBS est possible grâce à un changement systématique d'utilisation des terres dans les paysages de rue, si le soutien politique et public est suffisant pour s'aligner sur les objectifs de durabilité.

Cette étude envisage la réaffectation d'une partie des 23 500 places de stationnement dans la rue de la ville de Melbourne en espaces vacants dans les 193 500 places de garage de la municipalité. Nous avons testé une gamme d'approches de consolidation du stationnement et de niveaux d'inoccupation dans douze scénarios. Nous présentons ici les principaux résultats, montrant la gamme des résultats. Les résultats détaillés sont fournis à la Fig. 1 supplémentaire.

Il existe une possibilité substantielle de convertir le stationnement en espace vert biodiversifié dans chaque scénario modélisé (Fig. 2A ; Fig. 1 supplémentaire). Nous avons identifié entre 3 146 et 11 668 espaces sur rue redondants, selon les hypothèses d'entrée. 11 668 places représentent 47 % des 24 745 places totales sur rue de la ville, qui couvrent environ 50 ha.

Les résultats les plus élevés et les plus bas sont inclus dans les Fig. 2A à F pour montrer la plage identifiée dans nos douze scénarios. Nous incluons un tableau complet des résultats dans la Fig. 1 supplémentaire. Le scénario d'impact le plus faible utilisait uniquement le stationnement commercial, supposait un faible taux d'inoccupation (jusqu'à 30 %) et une distance maximale de 100 m entre le stationnement dans la rue et le garage de destination. Le scénario d'impact le plus élevé utilisait tous les types de stationnement en garage, en supposant un taux d'inoccupation plus élevé (jusqu'à 70 %), avec une distance maximale de 200 m. Nous montrons également un scénario que nous supposons être « politiquement préférable » car il donne des résultats prometteurs, tout en supposant qu'il n'y a qu'un faible taux d'inoccupation pour tous les types de stationnement et en utilisant une distance maximale de 200 m ; ceci est inclus pour représenter un résultat bénéfique et réalisable.

Nous avons estimé une augmentation comprise entre 31 et 59 ha de l'expansion du couvert arboré générée par les arbres à maturité, avec 11 à 22 ha fournis les années intermédiaires à mesure que les arbres mûrissent (Fig. 2B). Il s'agit d'une contribution considérable aux 254 ha de canopée existante du domaine public de la ville88, en particulier si l'on considère que les douze espèces d'arbres sélectionnées (détaillées dans Méthodes) ont été choisies principalement pour soutenir les résultats de l'habitat plutôt que l'optimisation de la couverture de la canopée.

La connectivité écologique s'est considérablement améliorée car les espaces de stationnement convertis ont créé des tremplins d'habitat clés et réduit l'effet de fragmentation pour deux espèces animales focales (abeille à bandes bleues, Amegilla spp. et méliphage de Nouvelle-Hollande, Phylidonyris novaehollandiae). La figure 3 montre une amélioration typique de la connectivité dans un scénario à impact plus élevé. Des améliorations de la connectivité ont été observées pour le méliphage de New Holland, mais l'abeille à bandes bleues a montré les plus grandes améliorations (Fig. 2C).

Cet effet était beaucoup plus marqué dans les scénarios où les places de stationnement étaient déplacées de 200 m au lieu de 100 m. Les tableaux supplémentaires 1 et 2 fournissent des valeurs de connectivité détaillées enregistrées pour chaque scénario de stationnement, ainsi que la taille et le nombre moyens correspondants de la zone connectée par rapport à la superficie totale de l'habitat disponible dans chaque scénario.

Les grandes quantités de stationnement redondant identifiées dans les scénarios spatiaux représentent une opportunité d'enlever une zone substantielle d'asphalte (Fig. 2D). Au total, 6,6 à 24,5 ha de stationnement pourraient être déblayés. Cela équivaut à une zone d'espaces verts perméables et riches en biodiversité entre environ 1,5 et 6 pâtés de maisons. Sur cette superficie totale (à l'échelle de la municipalité), entre 2,7 et 7,7 ha de possibilités de décapage existent dans le bassin versant de la rue Elizabeth, sujet aux inondations, au centre de Melbourne.

La conception proposée du jardin pluvial a montré des résultats notables dans l'interception des eaux pluviales. Notre modélisation indique que ceux-ci captureraient jusqu'à 27 tonnes de polluants bruts (déchets) et 202 tonnes de sédiments (Fig. 2E), ainsi que des centaines de kilogrammes de polluants nutritifs phosphore et azote (Fig. 2F). Comme nous le démontrons dans la section suivante, les quantités interceptées sont importantes par rapport aux objectifs politiques.

Pour présenter les résultats de cette étude en termes de défis que les villes cherchent à relever en utilisant NBS, dans la mesure du possible, nous avons comparé nos résultats aux objectifs quantitatifs déjà établis par la ville de Melbourne. Nous avons constaté que cette stratégie unique pouvait répondre aux cibles d'interception des sédiments et du phosphore identifiées par la ville (Fig. 4). Les changements représenteraient également une contribution importante à l'ambitieux objectif de la ville de « 40 % d'ici 2040 » pour la couverture de la canopée des arbres sur les terres publiques, fournissant jusqu'à un tiers du changement requis. Les 2,7 à 7,7 ha de dé-pavage livrés dans le bassin versant inondable de la rue Elizabeth au cœur de la municipalité représentent entre 4 % et 12 % de l'objectif de 65 ha de dé-pavage dans cette zone, soulignant la nécessité de mesures complémentaires telles que le verdissement des toits, les trottoirs perméables et d'autres solutions de dé-pavage.

L'objectif de canopée provient de la City of Melbourne Urban Forest Strategy77. L'objectif de dé-pavage provient de la stratégie de captage de la rue Elizabeth, qui couvre un bassin versant fortement urbanisé et sujet aux inondations dans le centre-ville43. Les objectifs en matière de sédiments, de déchets et de phosphore sont définis dans la stratégie 2009 Total Watermark de la ville86. L'objectif d'azote est issu d'une itération de 2014 de la même stratégie78. La figure 4 ne montre pas les progrès quantitatifs vers un objectif de connectivité écologique ; la stratégie de biodiversité de la ville vise simplement une amélioration de la connectivité globale d'ici 202779. Notre modélisation indique que cela est possible dans la plupart des scénarios (Fig. 2).

Nous avons examiné dans quelle mesure les stationnements redondants dans la rue peuvent être convertis en espaces verts biodiversifiés, en quantifiant les impacts de ce changement en termes de couvert forestier, de revêtement des surfaces imperméables, de traitement des eaux pluviales et de connectivité écologique. Nos résultats indiquent que cette tactique unique de réaffectation des terres pourrait apporter des améliorations substantielles et intégrées des services écosystémiques dans les zones fortement urbanisées avec une utilisation historique des exigences minimales de stationnement.

Cet ensemble de conclusions est d'importance internationale. Dans les zones centrales de nombreuses villes, les paysages de rue constituent entre un quart et un tiers de l'ensemble de la couverture terrestre47, et le stationnement dans la rue constitue à son tour environ un quart de cet espace27. Cela se traduit par de vastes étendues de terres publiques. Dans le même temps, en raison des règles d'urbanisme communes exigeant une offre de stationnement généreuse dans les nouvelles constructions, de nombreuses villes (à la fois dans les pays en développement et développés53,81,82,83) ont créé de vastes espaces de garage au fur et à mesure de leur développement49,55,89. Cela duplique efficacement le stationnement dans la rue. Bien que l'étendue de l'opportunité spatiale que nous avons observée à Melbourne ne puisse pas être supposée être la même pour toutes les villes, nos résultats mettent en évidence une piste de recherche précieuse. Alors que les villes du monde entier planifient la livraison de NBS pour relever des défis critiques tels que l'adaptation au climat et la récupération du COVID-19, ce parking redondant est une opportunité importante pour les planificateurs qui cherchent à moderniser les zones urbaines denses. Ceci est important à la fois parce que l'espace pour les NBS est particulièrement difficile à trouver dans ces zones27, et parce que le centre-ville a tendance à être particulièrement sensible aux effets d'îlot de chaleur2 et aux inondations90 en raison de la couverture étendue d'asphalte et de béton.

Notre étude met en évidence comment une réaffectation systématique de l'espace dans les paysages de rue peut produire des avantages à l'échelle requise pour que les villes s'attaquent véritablement aux défis importants de la durabilité urbaine. Les milliers de places de parking redondantes dans les rues du centre de Melbourne représentent une opportunité de remplacer jusqu'à 24 hectares d'asphalte par des espaces verts biodiversifiés dans les quartiers les plus denses de la ville. Cela générerait 31 à 59 hectares de nouvelle couverture arborée, atteignant jusqu'à un tiers de l'ambitieux objectif de canopée de la ville pour 204077. Ceci est précieux du point de vue de l'atténuation de la chaleur, car il a été démontré que même de petites parcelles de canopée arborée réduisent considérablement la chaleur extrême91. Les résultats pour le traitement des eaux pluviales sont également très prometteurs, montrant que cette approche peut atteindre (et dans certains cas dépasser) les objectifs pour les sédiments et les polluants nutritifs, deux défis classiques dans les bassins versants urbains92. Notre approche présente des avantages prometteurs pour la biodiversité, principalement en créant des « tremplins » qui relient des parcelles d'habitat pour les espèces urbaines, en particulier les abeilles. Comme cela a été constaté dans d'autres études de connectivité, même de petits fragments d'habitat peuvent avoir un impact positif sur la mobilité, en particulier pour les espèces qui peuvent avoir besoin de se reposer pendant leur dispersion93,94,95,96,97,98,99,100.

Notre concentration intégrée et interdisciplinaire sur la canopée, la biodiversité et les eaux pluviales est rare, à la fois dans la littérature et dans la pratique, où les fonctions NBS uniques telles que les eaux pluviales ont tendance à dominer la logique du programme101,102. Cependant, notre approche ne quantifie que quelques-uns des nombreux avantages importants qui découleraient d'un verdissement à grande échelle de nos paysages de rue. Les espaces verts encouragent une plus grande activité physique103 et sont associés à des taux d'obésité plus faibles104. L'accès à des espaces verts peut réduire la solitude8, et la canopée des arbres est associée à une gamme d'avantages pour la santé mentale7 et peut réduire le risque de démence9. Les avantages intangibles de la SFN comme l'attrait esthétique et les valeurs socioculturelles ont également été quantifiés et jugés importants pour les résidents105. Nous ne quantifions pas non plus directement le refroidissement3,18, les améliorations de la qualité de l'air106 ou les réductions des inondations localisées107,108, et la création d'emplois par la construction et l'entretien n'est pas non plus estimée. La valeur du renouvellement urbain et de la relance économique locale dans les rues commerçantes assiégées présente un intérêt particulier à la suite des blocages de la COVID-19, mais là encore, cela n'est pas modélisé. Ce sont tous des avantages potentiellement importants qui pourraient être pris en compte dans les décisions si des outils et des cadres plus complets pour les SFN multifonctionnels progressaient102,109,110.

En plus d'omettre de nombreux avantages, il est probable que cette étude sous-estime les avantages que nous quantifions en raison des hypothèses prudentes qui sous-tendent notre analyse. Par exemple, une équipe de conception de paysage de rue qualifiée pourrait identifier des opportunités locales spécifiques pour des expansions plus larges d'espaces verts en rétrécissant une large voie de circulation ou un sentier, offrant un espace vert bien au-delà de ce que nous avons modélisé. De plus, l'hypothèse selon laquelle aucune place de stationnement ne serait supprimée - seulement déplacée - est prudente, car de nombreuses villes poursuivent la suppression sans compensation du stationnement dans la rue alors qu'elles reconsidèrent le rôle des rues en tant qu'espaces publics27 et en réponse à l'évolution des modes de travail résultant de la gestion de la pandémie111. Par exemple, Amsterdam supprime 1 500 places par an112 et Paris s'est engagé à supprimer la moitié de ses 140 000 places sur rue113. Si la ville de Melbourne était disposée à remplacer le stationnement à un niveau réduit - par exemple, en verdissant trois places de stationnement dans la rue pour deux mises à disposition dans les garages de stationnement - l'ampleur du changement serait effectivement multipliée par ce ratio. De même, si une distance de marche supérieure à 200 m est supposée dans la modélisation, un potentiel plus élevé de consolidation du stationnement pourrait être réalisé. D'autres hypothèses conservatrices sous-jacentes à notre modélisation des avantages de la canopée et des eaux pluviales sont détaillées dans la section Méthodes.

Bien que nous ayons identifié un potentiel spatial important pour fournir des NBS dans les rues urbaines, cela obligera les villes à naviguer dans un contexte politique et social sensible. La rue comme espace public est de plus en plus contestée, malgré la normalisation d'une domination culturelle et juridique de l'automobile individuelle comme pratique et système114,115. L'attribution de l'espace public dans les paysages de rue est fondamentalement politique, avec des revendications normatives et monétisées concurrentes déterminées par des arrangements de gouvernance complexes. Historiquement, les approches dominantes ont donné la priorité au stationnement privé et, par conséquent, la politique du stationnement dans la rue reste controversée dans de nombreuses villes, y compris Melbourne53,55,69. Toute modification des modalités de stationnement peut faire l'objet d'une opposition farouche, comme cela a été le cas dans de nombreuses villes qui ont osé défier la domination de l'automobilité, souvent avec succès, mais rarement sans traverser d'intenses conflits116. Bien que la consolidation du stationnement que nous proposons puisse déclencher ce type de conflit, le compromis est sans doute assez modeste ; la commodité du stationnement peut être quelque peu réduite pour les conducteurs (tout en obtenant d'autres avantages du stationnement en garage), ce changement se traduit par les avantages considérables des services écosystémiques quantifiés par notre analyse.

En plus des sensibilités politiques, les coûts et les aspects pratiques impliqués dans une conversion à grande échelle du stationnement en espace vert doivent être reconnus. Le déplacement du stationnement dans la rue vers de grands bureaux privés et des garages résidentiels nécessitera des rénovations pour permettre un accès public sûr afin de prendre en charge une gamme d'utilisateurs occasionnels à long terme. Cela peut nécessiter des subventions publiques pour maintenir les prix bas ou être une transition transparente vers un modèle d'attribution de stationnement à but lucratif plus coûteux, un peu comme les parkings commerciaux58,66,67. La mise en œuvre de milliers de modifications de la taille d'un parking dans le centre-ville, même modulaires, nécessitera un effort substantiel de financement, de coordination, de conception, d'ingénierie et de maintenance. Cependant, aucun de ces coûts ou aspects pratiques n'est insurmontable lorsque la volonté politique, le soutien public et les objectifs de durabilité s'alignent117, et la nature modulaire de la NBS proposée signifie que le changement d'affectation des terres pourrait être déployé progressivement sur plusieurs années. Les exemples de changements à cette échelle restent rares, mais ils existent ; par exemple, la ville de New York a reverdi plus de 600 ha entre 2010 et 2020, pour un coût de 1 milliard de dollars118. Cela met en évidence l'ampleur du changement requis; les villes perdront les avantages substantiels des solutions urbaines basées sur la nature si nous ne pouvons pas adopter un changement d'utilisation des sols à cette échelle.

Nos résultats rappellent que les villes peuvent fournir des SFN très bénéfiques à grande échelle en utilisant les terres municipales existantes, si elles sont capables de naviguer dans la politique et les aspects pratiques des changements d'utilisation des sols requis. L'établissement de récits d'avantages fondés sur des preuves peut aider à garantir que ces coûts et compromis nécessaires sont reconnus comme valables - en particulier lorsque les villes reconsidèrent leurs priorités à la suite de la pandémie de COVID-19119. En quantifiant les avantages significatifs des services écosystémiques dans notre ville d'étude de cas, nous espérons pousser le discours vers un nouveau point de focalisation positif : mesurer ce que nous avons à gagner.

La zone municipale de la ville de Melbourne (37,7 km²) est une municipalité du centre-ville située dans une zone métropolitaine plus vaste (9 992 km²) exposée à plusieurs défis liés à l'adaptation au climat et à la durabilité, notamment la chaleur intense et les inondations. La ville a des engagements politiques existants pour améliorer la biodiversité, la canopée et le traitement des eaux pluviales77,78,79, ainsi que des données ouvertes appropriées120 et un intérêt démontré pour la réforme du stationnement.

Notre analyse est basée sur un ensemble de douze scénarios qui estiment et cartographient le nombre de places de stationnement hors rue vacantes existantes disponibles dans une gamme de types de bâtiments. Dans chaque scénario, nous identifions les espaces sur rue à une distance donnée du garage de stationnement hors rue. Lorsqu'un espace est identifié comme ayant du potentiel, nous supposons le déploiement d'un espace vert simple, que nous avons conçu dans le cadre de cette recherche. Nous utilisons ensuite une gamme d'approches de modélisation pour estimer les avantages des services écosystémiques du déploiement de ces espaces verts.

Nous adoptons l'hypothèse relativement conservatrice de « aucune perte nette » de disponibilité de stationnement ; le stationnement sur rue est censé être déplacé hors rue, et non complètement supprimé. Cette approche est délibérément conservatrice compte tenu de l'intense contestation politique de l'espace en bordure de rue69.

Notre analyse s'est déroulée en deux phases clés. Dans la première phase, nous avons utilisé des analyses SIG pour identifier les espaces de stationnement sur rue appropriés pour la réaffectation aux espaces verts. Dans la phase 2, nous avons modélisé les avantages de la conversion de ces espaces en termes d'avantages pour la biodiversité, la couverture arborée et l'interception des eaux pluviales, sur la base d'un ensemble de conceptions de plantation simples et modulaires développées pour s'adapter aux espaces identifiés.

Cette partie de l'analyse nous a obligés à établir d'abord combien de places de stationnement hors rue potentiellement vacantes existent dans les garages résidentiels, commerciaux et autres garages privés. Sachant cela, nous avons ensuite utilisé le SIG pour identifier les places de stationnement sur rue qui existent à une courte distance de marche (100 à 200 m) de ces places de stationnement vacantes, et les signaler comme des places de stationnement potentiellement redondantes (c'est-à-dire des candidats au remplacement par des espaces verts biodiversifiés).

Nous avons consulté les données spatiales fournies sur la plate-forme de données ouvertes de la ville de Melbourne détaillant l'emplacement, la capacité et le type de stationnement hors voirie120. Les trois types de stationnement cartographiés ont été codés « résidentiel », « commercial » ou « privé ». Les parcs de stationnement résidentiels comprennent ceux des grands immeubles à logements multiples. Les parkings commerciaux sont des garages de stationnement qui facturent des frais, généralement sur un taux horaire ou journalier. Le stationnement privé est défini comme « le stationnement d'une voiture dans un bâtiment non résidentiel qui est mis à la disposition du personnel, des clients ou des visiteurs »121.

L'un des éléments clés de notre modélisation consistait à élaborer des estimations raisonnables de ce que pourraient être les taux d'inoccupation dans les trois types de stationnement hors rue.

Les taux de vacance des stationnements résidentiels sont relativement bien connus. Avant la pandémie de COVID-19, les taux d'inoccupation dans certains types de stationnement dans la ville de Melbourne étaient connus pour être importants ; une étude de 2018 a révélé qu'entre 26 et 41 % des places de stationnement des appartements résidentiels sont inutilisées51. Cela reflète en partie le besoin moindre de posséder une voiture dans les zones denses offrant un bon accès à l'emploi, aux transports publics et aux services122. L'utilisation de garages résidentiels comme stockage de facto, avec des rues utilisées pour le stationnement, a été démontrée dans de nombreuses villes du monde. Une autre étude a révélé que plus de 50 % du stationnement résidentiel hors rue à Melbourne était utilisé comme entrepôt par les résidents qui avaient accès au stationnement sur rue55 ; à Dortmund, en Allemagne, ce taux était de 12 à 22 %123. Des études menées à Los Angeles et à Sacramento, aux États-Unis, ont mesuré que 75 % et 76 % des garages résidentiels étaient respectivement utilisés comme stockage57,124.

En revanche, les taux d'inoccupation des commerces et des bureaux sont souvent inconnus et resteront incertains pendant un certain temps dans le sillage de la pandémie, mais nous avons des raisons d'envisager des baisses importantes de la demande, en particulier pour le stationnement commercial payant. Une étude commandée par la ville de Melbourne en 2020 a révélé que 41% des employés de bureau n'étaient pas disposés à retourner travailler dans la ville, les longs temps de trajet étant cités comme une raison majeure de ne pas revenir, et à la place de travailler à domicile. En plus de cela, une grande majorité des travailleurs ont l'intention de n'être au bureau que de temps en temps. Peut-être plus important encore, seuls 23 % de la main-d'œuvre ont l'intention d'être au bureau plus de trois jours par semaine111. Cette preuve est cohérente avec la conclusion selon laquelle de nombreux travailleurs ont trouvé le travail à domicile positif125 et que des milliards de dollars de temps perdu ont été économisés en évitant les trajets126 ; ces résultats soulignent également la possibilité que le télétravail puisse être activement promu par les gouvernements à la suite de la pandémie.

Étant donné que le stationnement commercial a tendance à être relativement coûteux et que le stationnement privé des employés peut être moins demandé si les visites des employés de bureau diminuent, nous voyons un potentiel pour une demande plus flexible de stationnement commercial, avec plus d'incertitude autour des tarifs de stationnement privé (par exemple, au bureau). Par conséquent, nos hypothèses d'inoccupation commerciale sont plus élevées et plus dispersées (30 à 70 %) que les hypothèses pour le stationnement privé de 10 à 20 % (ce qui est le plus incertain) et le stationnement résidentiel de 10 à 20 % (qui a au moins quelques données d'inoccupation mesurées, 26 à 41 % comme indiqué ci-dessus51, mais est plus difficile à offrir aux autres utilisateurs). Un chiffre de seulement 10 à 20% a été adopté malgré le taux de vacance connu de 26 à 41%, pour tenir compte des difficultés probables de rénovation des parkings privés; tous les immeubles de bureaux ou d'appartements ne voudront pas nécessairement absorber le stationnement dans la rue, même avec une compensation ou des incitations appropriées. Nous avons testé deux scénarios possibles ayant des taux d'inoccupation inférieurs et supérieurs pour chaque type de stationnement, comme résumé dans le tableau 1. En raison du cycle continu d'épidémies de variantes de COVID-19 au moment de la rédaction de cet article, ainsi que de la volatilité des prix de l'essence, les futurs schémas de stationnement et de déplacement peuvent rester essentiellement inconnaissables pendant un certain temps, nous avons donc adopté une série de scénarios pour offrir une base plausible pour explorer l'éventail des possibilités.

Cet ensemble d'hypothèses d'inoccupation constituait une base importante pour identifier les espaces de stationnement redondants dans les rues, car il définissait la portion maximale de chaque parking hors rue pouvant être utilisée pour « absorber » le stationnement dans la rue. Le stationnement commercial a été modélisé séparément dans ces scénarios à la fois parce qu'il a une capacité si importante et qu'il est déjà conçu pour concurrencer directement le stationnement sur rue (c'est-à-dire que des mécanismes d'accès, de sécurité et de tarification sont déjà en place). Étant donné que les stationnements privés et résidentiels nécessiteraient tous deux des changements afin de prendre en charge une consolidation à grande échelle du stationnement sur rue, ceux-ci ont été modélisés dans une exécution distincte. Enfin, une version « combinée » du modèle comprenait tous les types de stationnement.

Nous avons utilisé une technique SIG appelée « analyse d'emplacement-allocation » pour identifier le stationnement sur rue idéalement placé pour la consolidation dans la capacité vacante hors rue identifiée à l'étape 1. Cette analyse a utilisé deux ensembles de données supplémentaires de la plate-forme de données ouvertes de la ville de Melbourne : une carte des places de stationnement public sur rue et une carte du réseau routier. L'analyse a été effectuée à l'aide d'ESRI ArcMap 10.6, en utilisant le package Network Analyst127. Le package d'emplacement-allocation, lorsqu'il est défini sur "maximiser la couverture capacitée", alloue les espaces redondants sur rue les plus proches dans la capacité vacante identifiée jusqu'à ce que cette capacité soit remplie, produisant ainsi un ensemble de données qui identifie les espaces de stationnement théoriquement optimaux à déplacer compte tenu des paramètres d'entrée.

L'analyse demande à l'utilisateur de saisir une distance maximale à laquelle une place de stationnement sur rue serait considérée comme candidate à l'attribution d'un parking hors rue. Par souci de prudence, nous avons effectué l'analyse pour des distances de 100 m et 200 m, représentant une courte distance de marche depuis l'espace de stationnement d'origine. La distance est calculée le long du réseau routier et non à vol d'oiseau. Ces distances ont été sélectionnées comme allant jusqu'à la moitié de la zone de chalandise souvent supposée pour les arrêts de transports en commun (400 m)128. Les études sur la distance que les résidents sont prêts à parcourir à pied entre leur domicile et le stationnement hors voirie sont rares, mais une étude menée dans une zone où le stationnement est très contesté a révélé qu'environ 90 % des résidents dont les voitures sont garées dans des garages à moins de 200 m de leur domicile65. Une limite de notre modélisation est que nous ne pouvions pas quantifier les emplacements d'accès précis (entrées/rampes) dans le stationnement hors rue, de sorte que les distances aux centres de gravité des bâtiments ont été calculées.

Au total, nous avons exécuté douze versions de cette analyse ; pour chacun des six scénarios d'inoccupation du tableau 1, nous avons effectué l'analyse deux fois, une fois chacune pour des distances maximales entre les espaces de stationnement sur rue et hors rue de 100 m et 200 m.

Cette analyse suppose que chaque espace de stationnement sur rue doit être remplacé. Il s'agit d'une hypothèse conservatrice ; pour les 4414 places de stationnement de la ville équipées de capteurs d'occupation des voitures, un taux d'occupation de 47,3 % a été observé avant la pandémie, avec une fourchette de 30 à 70 %51. Cela indique qu'un niveau de capacité de réserve existe déjà dans la rue, même les jours où la demande est plus élevée ; par conséquent, un taux de remplacement de 1:1 est probablement excessif dans de nombreux endroits.

Pour modéliser les changements des services écosystémiques résultant de la conversion du stationnement dans la rue en espaces verts biodiversifiés, nous avons préparé un ensemble de conceptions pour illustrer comment l'utilisation des terres changerait. Notre intention était de produire des conceptions standardisées et reproductibles qui fournissaient un couvert forestier, un habitat pour la faune et l'interception des eaux pluviales, tout en conservant la flexibilité nécessaire pour satisfaire les contraintes de site typiques des environnements urbains (tableau 2). Les conceptions créent une base pour les avantages de la modélisation, mais sont, par nécessité, schématiques. Le raffinement de ces conceptions à des emplacements individuels par des équipes de conception interdisciplinaires qualifiées pourrait encore améliorer leurs avantages et leur adéquation contextuelle. Cela pourrait inclure la réponse aux conditions du site spécifiques à l'emplacement ou l'intégration d'espace autour du stationnement redondant dans la conception (par exemple, en rétrécissant légèrement la chaussée des véhicules, ou en utilisant une partie d'un large sentier piétonnier, ou en proposant d'acquérir des places de stationnement supplémentaires pour offrir une conception plus complète).

Pour déterminer les contraintes probables que les conversions d'espaces de stationnement peuvent rencontrer, nous avons utilisé des conditions de site typiques pour le stationnement sur rue de Melbourne. Notre équipe a examiné les cartes des types de stationnement dans la zone d'étude et a visité des segments de rue clés pour noter les conditions du site. Nous avons consulté un spécialiste des infrastructures vertes dans une agence routière nationale, ainsi que des spécialistes de la conception urbaine sensible à l'eau, de l'écologie urbaine et de la foresterie urbaine (qui sont tous co-auteurs de cet article) pour identifier les contraintes et les opportunités (tableau 3).

Trois variantes de conception ont été nécessaires pour répondre adéquatement aux conditions de site identifiées dans la municipalité. Le plan A et la section A montrent notre option de conception proposée pour les zones commerciales, où les sièges sur rue pour les repas et/ou l'utilisation publique sont une priorité (Fig. 5). Cette option de conception comprend toujours un arbre et fonctionne comme un jardin pluvial, mais une plate-forme et des sièges remplacent la plantation de sous-étage au niveau du sol. Les jardinières offrent encore une certaine zone de plantation en sous-étage et remplissent une double fonction de barrières à la circulation.

Ceux-ci sont conçus pour remplacer différents types de stationnement redondants. La conception de gauche remplace le stationnement en bordure de trottoir dans les zones commerciales, la conception centrale remplace le stationnement en bordure de trottoir dans tous les autres emplacements et la conception de droite s'applique au stationnement médian. Une gamme d'alignements en bordure de trottoir peut être prise en charge, comme indiqué au bas de cette figure. Pour plus de clarté, nous avons omis les manchons récepteurs renforcés souterrains prévus pour les accessoires de site tels que les barrières, les meubles et les structures auxiliaires.

L'option de conception illustrée dans le plan B et la section B (Fig. 5) est le type le plus répandu que nous avons identifié comme ayant un potentiel de conversion, il s'agit d'un parking en bordure de rue standard. Cette conception est optimale pour les trois objectifs de conception : elle comprend un arbre, possède d'importantes zones d'habitat de sous-étage et fonctionne comme un jardin pluvial. Les sièges et les terrasses sont facultatifs, pour permettre un accès visuel à l'espace vert sans que les visiteurs ne grimpent dans le jardin de pluie lui-même.

Le plan C et la coupe C correspondent à des parkings médians (Fig. 5). Les principales différences entre cette option et les autres options de conception sont l'empreinte légèrement plus petite et le manque de sièges et de jardins pluviaux. S'asseoir entre deux voies de circulation était considéré comme peu attrayant et probablement dangereux. Comme les surfaces des routes dans ces zones s'éloignent du centre vers les gouttières en bordure de trottoir, les parkings médians ne pourraient pas fonctionner de manière adéquate comme des jardins pluviaux ; seule la pluie qui tombe directement sur les sites médians verdis s'infiltre. Les arbres et la végétation du sous-étage sont conservés.

La phase 1 a établi le nombre de places de stationnement redondantes dans chaque scénario. Dans la phase 2, nous modélisons le remplacement de ces espaces par l'espace vert biodiversifié illustré à la Fig. 5. Notre modélisation prend en compte l'interception des eaux pluviales, la couverture de la canopée et la connectivité de l'habitat.

Une analyse allométrique des arbres a été menée pour déterminer le diamètre moyen à hauteur de poitrine (DHH) et la surface de la cime des arbres pour les tiges d'arbres de rue isolées plantées dans la ville de Melbourne, en s'appuyant sur les ensembles de données municipaux les plus récents sur les emplacements des arbres (données ponctuelles) et la couverture de la canopée des arbres (données polygonales)120. Cela impliquait l'intersection des données de points d'arbres avec les polygones de canopée/couronne dans ArcGIS 10.6, et le filtrage des tiges d'arbres où il y avait une correspondance claire 1:1 d'un seul emplacement de tige d'arbre (point) de l'inventaire à un polygone de cime d'arbre isolé discret de la carte de couverture de canopée municipale (c'est-à-dire que seuls les polygones contenant un seul point d'arbre ont été pris en compte pour éviter les effets interactifs sur l'architecture et la croissance des arbres en raison de la concurrence pour la lumière et les ressources).

Sur les 62 espèces d'arbres ayant au moins 25 tiges isolées dans la zone d'étude (9 065 tiges au total), neuf espèces d'arbres à planter dans les parkings ont été identifiées. Ces espèces (i) offrent une gamme variée de structures et de taux de croissance, (ii) sont déjà couramment utilisées par la ville de Melbourne, et (iii) offrent un habitat et des ressources appropriés pour les espèces sauvages cibles vivant dans la canopée, ainsi que d'autres groupes de biodiversité.

Les espèces d'arbres sélectionnées, toutes originaires d'Australie, sont :

Allocasuarina verticillata - Sheoak tombant

Angophora costata - Pomme à écorce lisse / gomme rouge de Sydney

Corymbia maculata—Gomme tachetée

Eucalyptus camaldulensis - Gomme rouge de rivière

Eucalyptus leucoxylon—Gomme jaune

Eucalyptus polyanthemos—boîte rouge

Melaleuca styphelioides - Arbre à thé à feuilles épineuses

Syzygium smithii—Lily pilly

Tristaniopsis laurina—Gomme d'eau

Ensuite, des modèles de régression linéaire pour chacune des neuf espèces d'arbres sélectionnées ont été ajustés pour mesurer l'expansion de la superficie de la cime à mesure que l'arbre grandit (Fig. 6). Comme des estimations fiables de l'âge des arbres n'étaient pas disponibles dans cet ensemble de données municipales, le DHP a été utilisé comme approximation de l'âge, conformément aux méthodes des études antérieures pour estimer la croissance des arbres urbains129. L'utilisation des données existantes sur les arbres de la ville de Melbourne garantit que les mesures de croissance sont précises en fonction des conditions environnementales locales et des soins horticoles.

Relations entre le DHP des arbres et la canopée des arbres matures dans la ville de Melbourne, tracées pour chacune des neuf espèces utilisées dans cette étude.

Avec une compréhension claire de la façon dont la couverture de la canopée augmenterait à mesure que nos espèces d'arbres sélectionnées mûrissaient, nous avons appliqué ces projections aux scénarios de stationnement. Pour chaque parc de stationnement propice à la plantation d'arbres, nous avons supposé qu'un arbre avait été planté, conformément aux conceptions décrites ci-dessus (Fig. 5). La couverture totale de la canopée pour chaque scénario pourrait ainsi être dérivée, étant la somme de la canopée ajoutée par chaque site.

La couverture globale de la canopée dérivée dans chaque scénario a été calculée en supposant qu'une proportion égale de chaque espèce était plantée sur le nombre total de places de stationnement viables dans chaque scénario. Cela signifiait que tout site qui recevait un arbre ajouterait effectivement la canopée moyenne des neuf espèces. Pour tous les lots restants, le quatre-vingt-quinzième centile de la distribution DHP pour chacune des neuf espèces cibles - supposées être des individus matures - a été utilisé de concert avec le modèle linéaire relatif, pour calculer la couverture maximale du couvert forestier individuel à maturité dans chaque scénario. Pour avoir une idée du développement des avantages de la canopée de chaque espèce pendant la croissance des arbres, deux centiles intermédiaires (25e centile et 50e centiles) ont également été utilisés pour modéliser le développement de la canopée.

Cette analyse a exclu les espaces de stationnement qui avaient déjà une certaine couverture de canopée. Dans chaque scénario, les emplacements viables avec un couvert arboré existant au-dessus des centres de gravité des parcs de stationnement ont été exclus de l'analyse du couvert, en supposant (de manière prudente) que des arbres ne seraient pas plantés dans ces lots. Cela excluait environ un quart de toutes les places de stationnement viables dans chaque scénario (20 à 28 %). Une autre hypothèse prudente était que nos arbres suivraient les schémas de croissance des arbres existants à Melbourne, dont la plupart sont plantés dans des fosses d'arbres standard ; nous n'avons pas modélisé les résultats de croissance significativement améliorés qui sont possibles avec l'irrigation passive130, qui est un élément important de notre conception.

La contribution de chaque scénario de conversion d'espace de stationnement à la connectivité écologique a été mesurée à l'aide du cadre détaillé par Kirk et al.96,131. Cette mesure géométrique de la connectivité écologique est basée sur la taille effective du maillage (meff) qui fournit une estimation de la zone d'habitat accessible à un organisme individuel lorsqu'il est largué au hasard dans le paysage132,133. Nous avons utilisé une approche de connectivité fonctionnelle134 pour calculer la connectivité écologique existante dans la ville de Melbourne pour deux espèces cibles, le méliphage de Nouvelle-Hollande (Phylidonyris novaehollandiae) et l'abeille à bandes bleues (Amegilla spp.). Ces espèces ont des besoins différents en matière d'habitat, de capacité de dispersion et d'obstacles au mouvement. Ces espèces ont été sélectionnées car elles utilisent toutes deux le type de ressources qui peuvent être fournies de manière réaliste dans un espace de stationnement converti, mais ont des exigences d'habitat et des capacités de déplacement spécifiques différentes. Ils représentent également deux des principaux groupes d'espèces indigènes charismatiques que l'on trouve dans la ville de Melbourne : les oiseaux des bois et les insectes pollinisateurs.

Pour le scénario existant, nous avons cartographié l'habitat actuel des deux espèces sur la base des données sur la végétation disponibles sur le portail de données ouvertes de la ville de Melbourne120. L'habitat du méliphage de Nouvelle-Hollande a été défini comme «toute la canopée des arbres et la végétation du sous-étage, plus le gazon à moins de 10 m du couvert». Les routes et les voies ferrées d'une largeur supérieure à 15 m et les bâtiments d'une hauteur supérieure à 10 m étaient considérés comme des obstacles au déplacement des méliphages de Nouvelle-Hollande, qui étaient supposés être capables de traverser des espaces dans l'habitat allant jusqu'à 460 m135. L'habitat des abeilles à bandes bleues a été défini comme « toute la végétation de la canopée, de l'étage intermédiaire et du sous-étage et le gazon à moins de 5 m de l'abri ». Les routes et les voies ferrées d'une largeur supérieure à 10 m étaient considérées comme des obstacles au mouvement des abeilles à bagues bleues, qui étaient supposées pouvoir traverser des espaces dans l'habitat allant jusqu'à 300 m136. Les estimations de la capacité de déplacement pour les deux espèces cibles sont conservatrices car le modèle de connectivité est sensible aux changements du seuil de distance utilisé96.

Pour modéliser l'effet de la conversion des espaces de stationnement sur la connectivité écologique, nous avons supposé qu'une zone d'habitat d'espèces correspondant à l'étendue spatiale de chaque espace de stationnement serait ajoutée au paysage. Pour modéliser cet effet, nous avons créé une nouvelle couche de fragmentation132,133 pour chaque scénario de conversion de stationnement, car l'ajout des parcelles d'habitat de stationnement changerait les segments de route qui répondaient à la définition de barrière pour chaque espèce (voir le paragraphe ci-dessus). Pour chaque espèce et chaque scénario, nous avons quantifié la superficie de l'habitat connecté, le degré de cohérence et l'augmentation de la zone connectée par rapport au paysage existant dans la ville de Melbourne (voir les tableaux supplémentaires 1, 2).

Toutes les couches spatiales ont été nettoyées, combinées et analysées dans R 4.0.3 (R Core Team, 2020) à l'aide du package d'analyse spatiale sf137.

Pour quantifier les avantages des eaux pluviales de ces interventions, un ensemble d'entrées et d'hypothèses étaient nécessaires. Tout d'abord, une sélection aléatoire de places de parking (une place de voiture typique a été identifiée pour chacun d'un échantillon de sept typologies de rues différentes) a été mesurée pour déterminer la taille de leur bassin versant, et un bassin versant moyen de 395 m2 a été établi et appliqué à tous les espaces de l'analyse (conformément à un maximum d'un jardin pluvial pour quatre places de stationnement adjacentes). Deuxièmement, comme la plupart des toits se drainent directement dans les égouts pluviaux, aucun ruissellement sur le toit n'a été supposé ; seules les routes et les sentiers adjacents ont été considérés comme constituant un bassin versant directement connecté. Troisièmement, comme les parkings étaient situés dans des zones urbaines au centre de la ville, nous avons supposé que l'étanchéité était constante parmi les sites de stationnement.

Ce chiffre de captage, ainsi que les caractéristiques de la conception du jardin pluvial, ont permis de calculer les avantages des eaux pluviales de chaque jardin pluvial à l'aide de l'outil standard de l'industrie pour la gestion des eaux pluviales australiennes, MUSIC (Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualisation) version 6.0138. L'outil MUSIC nécessite une gamme de détails sur la taille du bassin versant, ainsi que la capacité de stockage de l'eau, les propriétés d'entrée, le type de végétation et les médias filtrants. Les entrées de l'outil sont documentées dans la Fig. 2 supplémentaire.

Fait important, il a été reconnu que dans de nombreux cas, les espaces de stationnement sur rue redondants se trouvent dans des groupes d'espaces adjacents (par exemple, une ligne de stationnement en bordure de rue). Dans ces cas, il n'était pas raisonnable de supposer que ces groupes auraient un bassin versant suffisant pour modéliser chaque espace comme un jardin pluvial fonctionnel. Pour être conservateur, il a été supposé que seul un parc sur quatre dans un groupe fonctionnerait comme un jardin pluvial aux fins de la modélisation. La raison en est qu'il est inefficace d'avoir un jardin pluvial pour un très petit bassin versant, car il n'y a pas assez d'eau à traiter. Les directives de conception de Melbourne Water suggèrent qu'un jardin pluvial devrait représenter 2 % de la zone de captage (y compris les surfaces imperméables et perméables)139. Notre zone étant généralement 100% asphalte étanche, nous avons opté pour 3,5% de la zone de chalandise (14 m2/395 m2). Si nous devions supposer que chaque deuxième tiers ou deuxième espace était un jardin pluvial, la quantité de zone de traitement par bassin versant deviendrait injustifiable.

Un nombre total de jardins pluviaux dans chaque scénario a été établi en ajoutant le nombre de jardins pluviaux uniques au total « un sur quatre » de jardins pluviaux dans des emplacements groupés. Le stationnement médian (qui ne reçoit pas de ruissellement en raison de la cambrure de la route) a également été exclu. Les bénéfices totaux de l'interception des eaux pluviales ont ainsi été calculés simplement en multipliant les bénéfices individuels calculés par le modèle MUSIC, par le nombre de sites viables.

Un total a été dérivé pour chaque scénario en termes de solides en suspension totaux (kg/an); Phosphore total (kg/an); Azote total (kg/an); et polluants bruts (kg/an).

De plus amples informations sur la conception de la recherche sont disponibles dans le résumé des rapports de recherche sur la nature lié à cet article.

Les données générées par cette étude sont disponibles dans leur intégralité sur la Fig. 1 supplémentaire.

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Correspondance avec Thami Croeser.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Reçu : 25 mai 2022

Accepté : 14 octobre 2022

Publié: 29 novembre 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s42949-022-00073-x

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