Typologie métabolique des transitions urbaines

  • Publié le 15 février 2017
  • John E. Fernández

Comprendre les mutations de l’urbanisation globale repose aujourd’hui sur la prise en compte des singularités locales de chaque situation urbaine. Une nouvelle catégorisation des villes est plus que jamais nécessaire, et la technologie, notamment numérique, se montre précieuse pour cela. Le professeur John E. Fernández présente ainsi le travail de l’Urban Metabolism Group du MIT, qui a dressé à l’aide d’études complexes, notamment par le recours à la manipulation de big data, un ensemble de typologies de villes établissant leur métabolisme en fonction notamment de leur consommation de ressources et de leur production de déchets, afin d’élaborer des stratégies durables ciblées et efficaces.

John E. Fernández est urbaniste et architecte. Il enseigne au département d’architecture du MIT.

Écrire sur des villes revêt toujours une saveur unique et particulière: le mariage entre un sentiment collectif et personnel et le doux parfum d’une romance urbaine.

Ce sentiment est paradoxalement exacerbé par la peur inhérente au chaos urbain et au caractère imprévisible du système, résultat de l’oscillation incontrôlée d’un comportement complexe mû par les désirs et les actions collectives de millions d’âmes. Même les publications universitaires à la fois sobres et exhaustives sur le sujet des villes, et en particulier sur l’avenir du monde urbain (voir Glaeser 2013, par exemple), sont un mélange à la fois sombre et luminescent de prose néo-promotionnelle en droite ligne avec la littérature curieusement optimiste des débuts de la révolution industrielle.

Distinguer les différents métabolismes urbains

Ce type de littérature, bien que cher à mes yeux, a tendance à nous emmener sur des rivages de pensées particulièrement plaisants desquels il est difficile de s’échapper. La conception de nouveaux arrangements techniques et sociaux s’oppose parfois aux visions préconçues émanant de notre esprit sentimental. Depuis quelque temps déjà, on nous présente une série, qui semble sans fin, d’images positivistes des villes du futur, qu’elles soient le fruit de grands groupes internationaux de conseil en architecture ou en ingénierie ou celui de spéculations effrénées de professeurs en voie de titularisation présentant la vague des technologies vertes, digne d’un roman de science-fiction, comme un nouveau paradigme, voire un alibi. Ce qui est accablant dans ces images, c’est leur caractère générique et leur forte ressemblance entre elles, qu’il s’agisse du futur Singapour, New York, Hambourg, Masdar ou de l’une des nombreuses autres écovilles proposées et référencées comme telles à travers le monde. Une image vaut mieux qu’un long discours, certes, mais l’image des villes vertes n’est en réalité que le reflet du même discours ressassé encore et encore.

À l’heure actuelle, les bâtiments durables et économes en ressources ne sont pas envisagés selon une approche générique. Toute personne impliquée dans la recherche d’un bilan énergétique nul, d’une réutilisation des matériaux et d’un recyclage ambitieux comprend les différences significatives que l’on trouve entre des bâtiments qui accueillent des activités très diverses. En effet, nous savons maintenant qu’il est crucial de distinguer les différents types de bâtiments et d’adapter l’énergie utilisée ainsi que les besoins en matériaux à chaque catégorie (laboratoires, hôpitaux, galeries marchandes, entrepôts, garages automobiles, etc.) lorsque l’on parle de conception, de technologie et d’autres stratégies de bâtiment durable.

Partant de là, lorsque l’on évoque « les villes » de façon générique, le faisons-nous forts d’une certaine autorité ou ce discours est-il le reflet d’une immaturité et d’une naïveté découlant de l’arrogance d’une conception, certes assumée mais encore gravement lacunaire  ?

"Figure 1 : Singapour" © John E. Fernández
"Figure 1 : Mumbai" © John E. Fernández

Figure 1 

Singapour et Mumbai. En matière de durabilité urbaine, peut-on raisonnablement penser que le cas de Singapour et celui de Mumbai peuvent être abordés de façon similaire de près ou de loin? Ces considérations sont à l’origine de la motivation derrière la recherche des différences utiles à identifier entre plusieurs milliers de villes; cette recherche de distinctions et de possibles classifications constitue le fondement de cet article. Cette envie d’identifier des catégories et des sous-catégories de consommation urbaine des ressources dans toute la gamme des économies d’agglomération est étroitement associée à l’idée selon laquelle la typologie des villes telles qu’elles existent aujourd’hui peut nous permettre d’apprendre beaucoup plus que nous le pensons sur le futur des villes.

« Figure 2 » © John E. Fernández

Figure 2

Deux représentations graphiques de types de consommation urbaine des ressources: à gauche, une ville énergivore; à droite, une ville ayant massivement recours aux matériaux (Bio, biomasse; FF, combustibles fossiles; TE, énergie totale; EL, électricité; CO2, émission de dioxyde de carbone; Ind, minéraux industriels; TM, total des matériaux; Con, matériaux de construction). Le Groupe de recherche sur le métabolisme urbain du MIT a analysé des centaines de villes dans le but d’obtenir la typologie urbaine présentée ci-dessus. Cette typologie est fondée sur la consommation urbaine des ressources (UNEP 2013).

"Figure 3" © John E. Fernández

Figure 3

Typologie urbaine avec utilisation de la technique graphique expliquée dans la figure 2. Dans la figure 3, à partir du coin supérieur gauche en allant vers la droite et en passant ensuite à la ligne suivante, chaque type de ville est succinctement décrit et quelques exemples représentatifs sont repris.

Types 1-5

Les villes de type 1 présentent une faible consommation de ressources dans l’ensemble des huit catégories, à l’exception de l’eau dont la consommation se situe à un niveau faible à moyen (Inde, Calcutta et Naihati; Indonésie, Jakarta et Surabaya; Cambodge, Phnom Penh; R.D. du Congo, Kinshasa; Sierra Leone, Freetown). Les villes de type 2 présentent également de faibles niveaux de consommation de ressources dans l’ensemble des huit catégories, à l’exception de la biomasse, dont la consommation se situe à un niveau moyen, signe de la prédominance d’une économie agricole (Nigeria, Lagos; Éthiopie, Addis-Abeba; Sénégal, Dakar; Guatemala, Guatemala; Mali, Bamako; Kenya, Nairobi; Inde, Mumbai; Équateur, Quito; Myanmar, Rangoon). Type 3: une combinaison de consommations faibles à moyennes des ressources; faible consommation d’énergie totale, d’électricité, des combustibles fossiles et des minéraux industriels. Les émissions de dioxyde de carbone sont aussi peu élevées (villes en Amérique du Sud, en Asie et en Afrique). En ce qui concerne le type 4, la consommation d’énergie totale, de combustibles fossiles et d’électricité est faible, tout comme le taux d’émission de dioxyde de carbone. Les économies urbaines qui appartiennent à ce type sont situées dans des pays en développement reposant sur d’importantes industries utilisant la biomasse. Les villes de type 5 présentent des niveaux d’émission de carbone peu élevés tandis que la consommation d’énergie totale, de combustibles fossiles, d’électricité, de minéraux et minerais industriels de même que celle de matériaux de construction se situe à des niveaux faibles à moyens, et que la consommation totale de matériaux et de biomasse est élevée (Uruguay, Montevideo; Afrique du Sud, Durban; Brésil, Curitiba).

Figure 3, Types 1-5 © John E. Fernández

Types 6-10

L’énergie totale, les combustibles fossiles, l’électricité, les matériaux, les matériaux de construction et les minéraux et minerais industriels présentent tous des niveaux faibles de consommation dans le cas des villes de type 6, ce qui indique un début d’industrialisation fondé sur une énergie fortement émettrice de carbone, alimentée par du charbon et du pétrole (Inde, Delhi, Bangalore, Hyderabad et Chennai; Vietnam, Hô-Chi-Minh-Ville; Égypte, Le Caire). Pour le type 7, la consommation en termes de biomasse et de combustibles fossiles est à un niveau moyen, tout comme les émissions de dioxyde de carbone, alors que la consommation de minéraux et de minerais industriels, de matériaux de construction ainsi que la consommation totale de matériaux se situent, elles, à un niveau élevé. Il s’agit du seul type composé uniquement de villes d’un seul pays: le Japon. Quant au type 8, la consommation en électricité est faible tandis que tous les autres paramètres se trouvent à un niveau moyen (Chine, Pékin et Shenzhen; Brésil, Brasília; Mexique, Mexico; Turquie, Istanbul). Dans le type 9, seuls les minéraux et minerais industriels se situent à un faible niveau de consommation et toutes les autres ressources présentent un niveau moyen à moyen-élevé de consommation (Serbie, Belgrade; Libye, Tripoli; Argentine, Buenos Aires; Iran, Téhéran; Portugal, Lisbonne). Les villes de type 10 consomment de l’énergie, des matériaux de construction et émettent du carbone à des niveaux moyens. Les minéraux et minerais industriels, le total des matériaux et l’eau font l’objet d’une consommation moyenne à élevée. Les villes de type 10 se situent dans les pays développés aux économies nationales diversifiées et industrialisées (Royaume-Uni, Londres; Allemagne, Berlin; Irlande, Dublin; Italie, Rome et Milan; Espagne, Madrid et Barcelone).

Figure 3, Types 6-10 © John E. Fernández

Types 11-15

Le type 11 présente un niveau moyen d’émissions de gaz carbonique et de consommation de minéraux et minerais industriels, un niveau moyen à élevé pour l’eau, la biomasse, l’énergie totale et les combustibles fossiles et, enfin, un niveau élevé pour l’électricité, le total des matériaux et les matériaux de construction (France, Paris et E.A.U., Dubaï en sont des exemples). En ce qui concerne le type 12, on observe une consommation basse à moyenne pour le total des matériaux, la biomasse et la construction, une consommation moyenne pour l’énergie totale, l’électricité, les combustibles fossiles et les minéraux et minerais industriels ainsi qu’une émission élevée de dioxyde de carbone (Chine, Shanghai; Israël, Tel-Aviv; Russie, Saint-Pétersbourg).

Dans les villes de type 13, les ressources les moins consommées sont les minéraux et minerais industriels et leur niveau de consommation est moyen, tandis que les ressources les plus consommées sont les matériaux dans leur ensemble, qui correspondent ainsi à un niveau élevé de consommation, et les émissions de carbone sont également à un niveau élevé (États-Unis, New York, Los Angeles et Seattle; Finlande, Helsinki; Danemark, Copenhague). Les minéraux industriels et la biomasse font l’objet d’une faible consommation dans le type 14. On retrouve ensuite une consommation moyenne à élevée pour le total des matériaux, l’eau et les matériaux de construction, et une consommation élevée de toutes les composantes énergétiques ainsi que des émissions élevées de dioxyde de carbone. Les villes ayant ce profil de métabolisme urbain particulier se situent toutes dans des pays producteurs de pétrole du Moyen-Orient (Arabie Saoudite, Riyad; E.A.U., Abu-Dhabi; Koweït, Koweït City; Qatar, Doha). Enfin, à l’extrémité du spectre de l’intensité de la consommation urbaine de ressources, la consommation de l’ensemble des huit ressources ainsi que les émissions carbones se situent à un niveau élevé dans le type 15. Ces villes sont de grandes consommatrices pour toutes les raisons évidentes suivantes: tout d’abord, de faibles densités nécessitant une consommation importante d’énergie liée aux déplacements automobiles, une grande richesse, et des climats difficiles nécessitant des dépenses énergétiques pour le chauffage et la climatisation des bâtiments (États-Unis, Phoenix et Chicago; Canada, Toronto et Montréal; Australie, Sydney et Melbourne).

Cette typologie met à jour un grand nombre de traits du métabolisme urbain, énumérés ci-dessus. Elle permet également d’ébaucher et parfois d’entrevoir des caractéristiques indirectes et associées qu’on ne peut raisonnablement ignorer. Elle illustre un large spectre de modèles de consommation urbaine de ressources. Les villes de rang inférieur se situent bien en dessous du niveau et du volume général de consommation des villes de rang supérieur en termes de matériaux, d’énergie et d’eau. Ce ne sont pas les frontières nationales ni les différentes régions qui constituent l’élément principal de distinction entre les différents types de villes, même s’il existe sans aucun doute une ségrégation des types entre le Nord développé et le Sud en développement (Fernández 2014).

En outre, certaines distinctions peuvent être effectuées en lien avec le climat, bien qu’en réalité le type d’économie ainsi que la valeur de la production nationale à l’échelle mondiale constituent un facteur de corrélation plus significatif. Les places financières et les villes situées dans des régions de haute technologie se placent clairement en tête de liste pour leur consommation globale de ressources, malgré une consommation de matériaux industriels moins intensive étant donné la frugalité de ces activités économiques en termes de matériaux. La consommation globale élevée de ressources de ce genre de villes reflète encore une fois les conséquences sur les ressources de la création de richesses et d’une consommation débridée voire excessive (comme à Singapour).

La typologie définie nous apporte des indices fort intéressants – quoique peu clairement délimités et nécessitant un examen plus détaillé – de l’existence de facteurs culturels forts et déterminants pour le profil de consommation de ressources. Prenez l’exemple des villes japonaises et de leurs habitations immuables d’un genre unique, que l’on ne retrouve dans aucune autre ville au monde. Il faut prendre en compte la composante culturelle pour trouver une explication valable à cet exceptionnalisme hors du commun: frugalité, consommation individuelle modérée, esprit collectif, ou quelque autre facteur culturel. Cet article n’a pas la prétention d’essayer de révéler, et encore moins d’expliquer, les facteurs culturels qui participent à la classification des villes dans un type ou un autre. Ceci étant, la typologie montre bien que nous devrions nous efforcer de comprendre comment les facteurs culturels influencent la consommation de ressources des économies urbaines.

Figure 3, Types 11-15 © John E. Fernández

Trajectoires d’évolution des villes

La notion de types comme situations à un temps t est un autre aspect important de la typologie. En d’autres termes, les types qui ont été présentés ici doivent être considérés comme des arrêts sur image effectués au cours d’un continuum dynamique, des représentations d’un ensemble de situations particulières effectuées le long d’une trajectoire temporelle. Ces trajectoires peuvent accueillir un nombre quelconque de types de villes identifiés dans notre étude, ouvrant ainsi la possibilité, en approfondissant les recherches, de parvenir à déterminer les étapes de la transformation ou de la transition d’une situation à une autre.

Par exemple, la transformation urbaine d’un environnement sale, vicié et industriel en un environnement propre, sain et axé sur les services est si souvent évoquée qu’elle est devenue l’exemple fétiche des spécialistes en solutions urbaines pour un avenir durable. La presse populaire et le monde du design sont à présent envahis par le discours et l’image attractive de l’avènement de l’ère nouvelle des paradis urbains peuplés d’adultes équilibrés, bien instruits, respectueux de l’environnement et dont les enfants sont tous au-dessus de la moyenne. Malheureusement, ce monde n’est une réalité que pour une infime frange de la population mondiale. Pour une majorité de citadins, la ville restera sale et viciée, et si l’économie urbaine n’est plus directement industrielle, elle sera toujours à mille lieues d’une réalité post-industrielle.

Pourtant, des transformations ont bel et bien lieu. À l’instar des économies nationales qui évoluent, se développent et se transforment, les villes qui les composent changent, s’adaptent et se transforment également de multiples façons différentes. La typologie décrite plus haut permet de modéliser de nombreuses trajectoires d’évolution de villes, que ces trajectoires soient conscientes, inconscientes, attendues et inattendues. Comme indiqué précédemment, il est nécessaire de continuer les recherches afin de pouvoir véritablement identifier des trajectoires historiques et établir des prévisions fiables concernant l’avenir de nos villes (Ferrão et Fernández 2014). Ce travail est important.

Rappelons, une fois encore, que dans les décennies à venir, la grande majorité de l’augmentation mondiale de la population urbaine aura lieu dans les pays en développement, et que cette augmentation se fera à un rythme sans précédent. En raison de l’intensité de cette urbanisation, de nombreux nouveaux habitants des villes continueront à vivre dans la pauvreté, et donc bien en dessous des niveaux de consommation moyens par habitant observés dans beaucoup de villes du Nord développé. Cela dit, les villes génèrent malgré tout de la richesse. Malgré leur pauvreté, ces habitants des villes seront toujours plus riches que leurs frères et sœurs des milieux ruraux, et disposeront donc toujours d’un pouvoir de consommation plus important qu’eux. C’est pour cela que certains s’installent en ville pour y travailler et envoyer de l’argent à leur famille restée à la campagne. Ils gagnent davantage, consomment davantage et contribuent à l’augmentation de la consommation de ressources.

Pour en revenir à la typologie, il est évident que nous entrons dans une période de transformation majeure et que nous avançons, non vers un développement plus durable à l’échelle mondiale, mais vers un modèle plus intensif de consommation des ressources, et par conséquent, vers un avenir moins, ou probablement moins, durable. L’urbanisation n’entraînera pas une réduction de la consommation, au contraire, elle sera l’un des principaux moteurs de son intensification. En raison des augmentations substantielles de population dans les villes de rang inférieur (figure 3 types 1-5), la demande en matériaux, en énergie et en eau atteindra des sommets tandis que les rejets de carbone dans l’atmosphère atteindront le seuil critique des 500 parties par million d’ici à 2100, voire plus tôt.

Par ailleurs, contrairement aux messages véhiculés par la grande majorité des publications et des discours en la matière, la situation est telle qu’elle devrait être. Les populations urbaines doivent consommer davantage si l’on veut créer un avenir urbain plus humain. Les villes du rang inférieur ne constituent pas un modèle d’avenir auquel nous devrions aspirer. Le monde doit devenir moins durable avant de se lancer sur le chemin ardu du développement durable à l’échelle mondiale.

Ainsi, chers urbanistes, oubliez vos représentations sentimentales de l’écologie et prenez en compte les chiffres qui montrent que nous nous dirigeons vers un avenir urbain morose et compliqué. Faire le bon choix impliquera de laisser les populations urbaines mondiales intensifier leur consommation de ressources, dans un avenir proche. Bien évidemment, il est possible de tirer les conclusions contraires et d’estimer que le bon choix consisterait plutôt à prôner une utilisation efficiente des ressources au vu des conséquences graves qui nous attendent au niveau mondial. Toutefois, l’auteur de cet article croit fermement que si l’on optait pour cette voie, il n’en resterait pas moins que la déferlante de ces milliards de nouveaux citadins poussés en masse par le désir de confort matériel à acheter des systèmes de climatisation, se procurer des appareils modernes, manger toujours plus de viande et de façon générale, consommer autant qu’ils peuvent se le permettre est inéluctable.

(Cet article a été publié dans Stream 03 en 2014.)

Bibliographie

Fernández, J., “Urban Metabolism of the Global South”, In: S. Parnell and S. Oldfield (eds.) A Routledge Handbook on Cities of the Global South. (London: Routledge, 2014).

Ferrão, P. and Fernández, J., Sustainable Urban Metabolism. (Cambridge: MIT Press, 2014).

Glaeser, E. L., Triumph of the City: How our greatest invention makes us richer, smarter, greener, healthier, and happier. (New York: Penguin Press, 2011).

United Nations Environmental Program. City-Level Decoupling: Urban resource flows and the governance of infrastructure transitions.  (New York: 38-43, 2013). Available at: http://www.unep.org/resourcepanel/Publications/City-LevelDecoupling/tabid/106135/Default.aspx. Laste accessed 5 October 2014.

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