Dans les favelas du Brésil, les toits verts pourraient aider à soulager la chaleur

Apr 24, 2023

En haut : Favela do Alemao à Rio de Janeiro, 2011. Les communautés urbaines à faible revenu comme celles-ci ont tendance à manquer de verdure et sont plus susceptibles de faire face à une chaleur extrême que leurs homologues plus riches ou plus rurales. Visuel : AF Rodrigues/Brésil Photos/LightRocket via Getty Images

La sueur coulait sur le visage de Luis Cassiano. C'était en 2012, et la journée la plus chaude de Rio de Janeiro à ce jour : à près de 110 degrés Fahrenheit, la ville balnéaire venait à peine de battre son précédent record établi en 1984.

Cassiano et sa mère, alors âgée de 82 ans, vivaient dans la même maison étroite de quatre étages depuis qu'ils avaient déménagé à Parque Arará, une favela du nord de Rio, quelque 20 ans plus tôt. Comme beaucoup d'autres maisons de la communauté ouvrière - l'une des plus de 1 000 favelas de la ville brésilienne de plus de 6,77 millions d'habitants - son toit est en tuiles d'amiante. Mais les maisons de sa communauté sont maintenant souvent couvertes de tôles d'acier ondulées, un matériau fréquemment utilisé pour son faible coût. C'est aussi un conducteur de chaleur extrême.

Après avoir découvert les toits verts d'Allemagne grâce à un ami, Luis Cassiano, résident du Parque Arará, a décidé d'en construire un lui-même. "J'ai commencé à imaginer toute la favela avec des toits verts", a-t-il déclaré. "Et pas seulement cette favela, mais d'autres aussi."

Visuel : Avec l'aimable autorisation de Luis Cassiano

Alors que les températures extérieures rendaient son toit suffisamment chaud pour cuire un œuf – Cassiano a déclaré qu'il avait déjà essayé et réussi – à l'intérieur, la sensation était pire. "Je ne suis rentré que pour dormir", a déclaré Cassiano. "J'ai dû m'échapper."

Parque Arará reflète de nombreuses autres communautés urbaines à faible revenu, qui ont tendance à manquer de verdure et sont plus susceptibles de faire face à une chaleur extrême que leurs homologues plus riches ou plus rurales. Ces zones sont souvent appelées «îlots de chaleur» car elles présentent des poches de températures élevées - parfois jusqu'à 20 degrés plus chaudes que les zones environnantes.

Ce temps a un impact sur la santé humaine. Les vagues de chaleur sont associées à des taux accrus de déshydratation, de coups de chaleur et de décès; ils peuvent exacerber les problèmes de santé chroniques, y compris les troubles respiratoires ; et ils ont un impact sur la fonction cérébrale. Ces problèmes de santé augmenteront probablement à mesure que les vagues de chaleur deviendront plus fréquentes et plus graves avec le changement climatique. Selon une étude de 2021 publiée dans Nature Climate Change, plus d'un tiers des décès liés à la chaleur dans le monde entre 1991 et 2018 pourraient être attribués au réchauffement de la planète.

La chaleur extrême inquiétait Cassiano. Et en tant que résident de longue date d'une favela, il savait qu'il ne pouvait pas compter sur le gouvernement brésilien pour créer de meilleures conditions de vie pour ses voisins, dont la majorité sont noirs. Alors, il a décidé de le faire lui-même.

En discutant avec un ami travaillant dans le développement durable en Allemagne, Cassiano a découvert les toits verts : une caractéristique de conception architecturale dans laquelle les toits sont recouverts de végétation pour réduire les températures à l'intérieur et à l'extérieur. Le pays européen a commencé à explorer sérieusement la technologie dans les années 1960 et, en 2019, avait étendu ses toits verts à environ 30 000 acres, ce qui a plus que doublé en une décennie.

"Pourquoi les favelas ne peuvent-elles pas faire cela aussi?" il se rappelait avoir pensé.

La recherche scientifique suggère que les infrastructures vertes peuvent offrir aux résidents urbains un large éventail d'avantages : en plus de refroidir les températures ambiantes, elles peuvent réduire le ruissellement des eaux pluviales, réduire la pollution sonore, améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments et apaiser l'anxiété.

La chaleur extrême inquiétait Cassiano. Et en tant que résident de longue date d'une favela, il savait qu'il ne pouvait pas compter sur le gouvernement brésilien pour créer de meilleures conditions de vie pour ses voisins, dont la majorité sont noirs.

Plus de 10 ans après cette chaude journée de 2012 – et plusieurs records de chaleur plus tard – Cassiano dirige Teto Verde Favela, une organisation à but non lucratif qu'il a commencé à éduquer les résidents sur la façon dont ils peuvent construire leurs propres toits verts. La construction de favela s'accompagne de son propre ensemble de particularités techniques et de problèmes de politique publique, et Cassiano a demandé l'aide de scientifiques locaux pour rechercher les meilleures pratiques et matériaux. Mais couvrir les toits de tout un quartier demande du temps et, même avec des mesures de réduction des coûts, un gros budget.

Son travail a été régulier, mais lent. Il est encore loin de convertir tous les toits de sa communauté de quelque 20 000 personnes. Et avec les effets du changement climatique qui arrivent rapidement, le temps n'est peut-être pas de leur côté. Pourtant, Cassiano considère Teto Verde Favela comme un modèle pour d'autres dans des situations similaires à travers le monde.

"J'ai commencé à imaginer toute la favela avec des toits verts", a-t-il déclaré. "Et pas seulement cette favela, mais d'autres aussi."

Les toits verts existent depuis des milliers d'années, mais ce n'est que dans les années 1960 et 1970 que la version moderne a vraiment pris son envol, grâce à une nouvelle technologie d'irrigation et de protection contre les fuites développée en Allemagne.

La technologie refroidit les températures locales de deux manières. Premièrement, la végétation absorbe moins de chaleur que les autres matériaux de couverture. Deuxièmement, les racines des plantes absorbent l'eau qui est ensuite libérée sous forme de vapeur à travers les feuilles - un processus connu sous le nom d'évapotranspiration qui offre des effets de refroidissement similaires à la façon dont la sueur refroidit la peau humaine.

Les toits verts peuvent également aider à prévenir les inondations en réduisant le ruissellement. Un toit conventionnel peut laisser 100% de la pluie s'écouler, permettant à l'eau de se déverser dans les rues, mais un toit vert, en fonction de sa structure et de sa pente, "peut réduire ce taux de génération de ruissellement de 25 à 60%", Lucas Camargo da Silva Tassinari, un ingénieur civil qui étudie l'efficacité des toits verts, a écrit dans un e-mail à Undark.

De telles interventions pourraient être utiles au Brésil, où les inondations sont un problème permanent et où les températures augmentent. Une étude de 2015 a montré que les températures à la surface des terres dans les îlots de chaleur de la ville avaient augmenté de 3 degrés au cours de la décennie précédente. Mais la verdure semble aider : des chercheurs de l'Université rurale fédérale de Rio de Janeiro, ou UFRJ, ont découvert une différence de 36 degrés dans les températures à la surface du sol entre les quartiers les plus chauds de la ville et les zones végétalisées voisines.

Dans le Parque Arará, Cassiano a déclaré que la température s'élevait régulièrement bien au-dessus de ce qui est enregistré comme température officielle de la ville, souvent mesurée dans des zones moins denses plus proches de l'océan. Il a décidé que le premier prototype de toit vert de sa communauté serait construit sur sa propre maison. Alors qu'il cherchait la meilleure façon de se lancer, Cassiano est tombé sur Bruno Rezende, un ingénieur civil qui étudiait les toits verts dans le cadre de sa thèse de doctorat à l'UFRJ. Lorsqu'il lui a fait part de son idée, Rezende est venu tout de suite au Parque Arará.

Il n'existe pas nécessairement d'approche unique pour les toits verts. Un concepteur doit tenir compte du climat et du type de bâtiment spécifiques à chaque emplacement pour que le projet soit non seulement efficace, mais aussi structurellement solide.

Le problème est que les toits verts peuvent être assez lourds. Ils nécessitent un certain nombre de couches, chacune servant son propre objectif, comme fournir une isolation ou permettre le drainage. Mais Parque Arará, comme toutes les favelas de Rio, n'a pas été construit pour coder. Les maisons ont été construites par nécessité, sans ingénieurs ni architectes, et sont faites de tout, des chutes de bois et du torchis aux briques, parpaings, carreaux d'amiante et tôles. Et cette construction informelle ne pouvait pas nécessairement supporter le poids de toutes les couches qu'exigerait un toit vert.

Après avoir examiné le toit de Cassiano, la première suggestion de Rezende a été de le recouvrir de rouleaux de bidim, un géotextile non tissé léger en polyester issu de bouteilles de boisson recyclées. À l'intérieur de ces rouleaux de bidim, restes d'un projet de construction récent, ils ont placé plusieurs types de plantes : des plantes en panier, des plantes en pouces, des plantes en pouces rampantes et des spiderworts. Ils ont placé les rouleaux dans les rainures du toit en amiante, puis ont créé un système d'irrigation qui faisait couler l'eau.

Avec un moyen peu coûteux d'installer des toits verts légers, Rezende a amené Cassiano rencontrer ses conseillers et présenter ce qu'ils avaient trouvé. L'université a convenu que le projet était si prometteur qu'il fournirait des matériaux pour la prochaine étape, a déclaré Cassiano.

Une fois que les plantes sur le toit de Cassiano ont eu le temps de pousser, Rezende et André Mantovani, biologiste et écologiste au Jardin botanique de Rio, sont revenus pour voir quel effet cela avait sur la maison de Cassiano. Grâce à plusieurs capteurs placés sous les toits, les chercheurs ont comparé pendant plusieurs jours la température à l'intérieur de sa maison à celle d'un voisin. (Les chercheurs voulaient que l'étude dure plus longtemps, mais le système énergétique peu fiable de la favela continuait à couper l'alimentation de leurs capteurs.)

Malgré les limites de l'étude, les résultats sont encourageants. Pendant la période où les chercheurs ont enregistré les températures, le toit de Cassiano était d'environ 86 degrés. Celle de son voisin oscillait en revanche entre 86 et 122 degrés. À un moment donné, les toits des deux maisons différaient de près de 40 degrés.

Pour Cassiano, les chiffres ont confirmé ce qu'il soupçonnait : s'il voulait faire une différence, il devait mettre des toits verts sur autant de maisons que possible.

"Lorsque nous parlons de toits verts, nous pensons à une maison. Mais cela ne suffit pas", a déclaré Marcelo Kozmhinsky, ingénieur agronome à Recife, spécialisé dans l'aménagement paysager durable. "Lorsque vous commencez à imaginer une rue, un pâté de maisons, un quartier et une ville ou une communauté dans son ensemble avec plusieurs toits verts, alors vous avez quelque chose. Parce qu'il s'agit du collectif. Cela profite à tout le monde."

Mais penser à plus grande échelle s'accompagne d'une foule de nouveaux défis. Pour qu'un toit vert soit sûr, une structure doit pouvoir le supporter, et l'étude de la capacité des bâtiments individuels prend du temps. Et même avec des matériaux peu coûteux comme le bidim, installer des toits verts sur des centaines ou des milliers de logements nécessite des fonds importants.

"Le plus gros obstacle est le coût", a déclaré Bia Rafaelli, une architecte basée à São Paulo qui a travaillé avec des communautés comme celle de Cassiano pour leur enseigner les options de construction durable. "Pour que tout cela soit viable à grande échelle", en installant des toits verts sur toutes les favelas, dit-elle, "il faudrait un parrainage d'entreprises ou une aide du gouvernement".

Alors que certaines municipalités au Brésil ont une législation exigeant des toits verts sur les nouvelles constructions lorsque cela est possible, Rio de Janeiro n'en a pas. Un projet de loi qui créerait une loi similaire à celles d'autres villes est au point mort au conseil municipal de Rio depuis mai 2021.

Cependant, Rio incite les constructeurs à installer des toits verts et d'autres options durables, comme des panneaux solaires et des pavages perméables. Mais de tels efforts ne profitent généralement pas aux résidents des favelas, où la plupart des constructions se font de manière informelle, sans que les entreprises de construction ne se tournent vers la législation pour obtenir des directives et des avantages.

Outre les formalités administratives et autres obstacles bureaucratiques, tout projet lié aux favelas est également confronté à un racisme de longue date. Selon une étude de 2021 menée par l'Instituto Locomotiva, Data Favela et Central Única das Favelas, 67 % de la population des favelas du Brésil est noire. C'est disproportionnellement plus élevé que la population générale du pays, qui est à 55% noire.

"Pour que tout cela soit viable à grande échelle", en installant des toits verts sur toutes les favelas, a déclaré Rafaelli, "il faudrait un parrainage d'entreprises ou une aide du gouvernement".

"La politique publique n'atteint pas" les favelas, a déclaré Diosmar Filho, géographe et chercheur principal à l'association de recherche Iyaleta, où il dirige des études sur les inégalités et le changement climatique. Les communautés ouvrières, a-t-il dit, sont des îlots de chaleur en raison du racisme environnemental - l'impact disproportionné des risques environnementaux sur les personnes de couleur - qui a laissé une grande partie de la population noire du Brésil avec un logement et des soins de santé inadéquats, tous deux aggravés par le effets du changement climatique.

Ces tendances ne sont pas isolées au Brésil. Une étude de 2020 publiée dans la revue Landscape and Urban Planning a révélé que les quartiers blancs des villes sud-africaines avaient un accès disproportionnellement plus élevé aux infrastructures vertes urbaines, y compris les parcs et les toits verts – que les auteurs ont surnommés un «apartheid vert». Dans une étude de 2019, des chercheurs de l'Université du Michigan ont utilisé une analyse spatiale pour déterminer que les toits verts étaient principalement situés dans le centre-ville de la ville, qui, selon eux, était plus blanc et aisé que le reste de la ville. (Cependant, l'étude disposait de données limitées et n'a analysé que 10 toits verts.)

Sans le soutien du gouvernement ou d'autres autorités, a déclaré Filho, les Noirs se tournent souvent les uns vers les autres pour obtenir de l'aide. "C'est toujours la population noire qui produit la qualité de vie de la population noire", a-t-il déclaré, faisant référence à des personnes comme Cassiano et à des projets comme Teto Verde Favela.

"Les actions de Teto Verde seraient un excellent point de référence pour la politique du logement urbain pour la réduction des impacts du changement climatique", a déclaré Filho. Mais lorsque les municipalités refusent aux personnes de couleur le droit à un logement sûr et aux moyens de lutter contre le changement climatique, a-t-il ajouté, "c'est alors que cela devient un cas de racisme environnemental".

De retour à Rio, Cassiano continue de collaborer avec des chercheurs et des étudiants de l'UFRJ. Ensemble, ils testent de nouveaux matériaux et méthodes pour améliorer le premier prototype de toit vert installé sur sa maison il y a plus de 10 ans. Pour s'adapter à la construction de favelas, son objectif principal a été de réduire les coûts et de réduire le poids.

Au lieu d'utiliser une couverture d'asphalte comme couche de protection imperméable, Cassiano utilise une feuille de vinyle prise en sandwich entre deux couches de bidim. Cela signifie que le coût des toits installés par Teto Verde Favela est d'environ 5 reais brésiliens, ou 1 $, par pied carré ; les toits verts conventionnels, bien que difficiles à estimer, peuvent coûter jusqu'à 53 reais brésiliens (11 $) pour la même superficie. Ses toits ont également commencé hydroponiques, ce qui signifie qu'aucun sol n'a été utilisé, afin de réduire leur poids.

La mère de Cassiano, aujourd'hui âgée de 93 ans, adore s'occuper des plantes sur leur toit. Cela aide non seulement à abaisser la température dans leur maison les jours chauds et à retenir l'eau de pluie pour aider à prévenir les inondations lors d'une averse, mais Cassiano a déclaré que cela donne également à leur santé mentale un coup de pouce bien nécessaire.

"Maintenant, je ne pourrais pas vivre ici dans cette maison sans ce toit vert", a déclaré Cassiano. "Cela me rend si heureux quand je vois des oiseaux, quand je vois des papillons, quand je vois une fleur ou un fruit", a-t-il ajouté.

"C'est tellement plus que ce que j'imaginais."

Jill Langlois est une journaliste indépendante basée à São Paulo, au Brésil. Son travail a été publié dans le New York Times, The Guardian, National Geographic et TIME, entre autres.