Les villes les plus denses sont-elles les plus vertes ?

New Delhi, Jakarta, Mexico, Taiwan, Tokyo… autant de villes mondialement célèbres, mais où la densité de la population se conjugue avec une atmosphère pesante, un air dense et irrespirable. Pourtant, selon les économistes David Castells-Quintana, Elisa Dienesch et Mélanie Krause encourager la densité urbaine pourrait réduire le taux d’émissions polluantes émises par habitant, d’autant plus si la ville s’organise en plusieurs centres d’activités.

Si porter un masque est devenu une référence mondiale pour lutter contre la pandémie de Covid-19, les Pékinois le connaissaient déjà depuis longtemps. Pour de nombreux citadins vivant dans les grandes villes, le masque est aussi un outil de protection contre la pollution. Les mesures pour y faire face sont nombreuses : se barricader à l’intérieur, utiliser un purificateur d’air ou encore acheter des doses « d’air pur » comme dans certains bars indiens. Tout est bon pour échapper au smog qui recouvre d’une chape de plomb les grandes villes mondiales. La protection devient indispensable. Pour cause, selon l’OMS, plus de 4 millions de morts dans le monde sont directement liées à la contamination de l’air extérieur. La pollution augmente en effet le risque de mortalité infantile, de maladies contagieuses ou chroniques et elle réduit l’espérance de vie1.

Et ce phénomène ne va pas en s’améliorant ! Les économistes David Castells-Quintana, Elisa Dienesch et Mélanie Krause rappellent que le taux d’émission de CO2 a plus que doublé ces cinquante dernières années. Avec l’augmentation de la population mondiale, la contamination s’accroît et se concentre dans les zones urbaines, là où l’activité économique est la plus importante. Alors, comment faire face à la pollution à l’ère de l’urbanisation croissante ? Y a-t-il des mesures à adopter pour réduire les émissions polluantes ? Quelles sont les conditions qui permettent de réduire la pollution en ville ? Autant de questions que se sont posées David Castells-Quintana, Elisa Dienesch et Mélanie Krause dans une récente étude.

• 1 Informations tirées du rapport World Health Statistics 2018, Organisation mondiale de la santé.

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La densité urbaine dans le collimateur ?

La relation de cause à effet entre l’augmentation de la densité urbaine et l’augmentation de la pollution ne fait pas consensus dans la littérature. D’un côté, une forte concentration urbaine pourrait réduire la mobilité urbaine, puisque les consommateurs et travailleurs se trouvent tous au même endroit. En plus de cela, certains économistes soulignent l’effet positif des « économies d’échelles »2 dues à la proximité des infrastructures urbaines dans la réduction des dépenses énergétiques. De l’autre côté, une forte densité urbaine peut aussi générer des effets de congestion ou conduire à un étalement des résidences dans les zones périurbaines, allongeant ainsi les besoins en transport. Afin d’éclairer cette relation ambiguë, il faut aussi prendre en compte d’autres facteurs tels que le revenu, la taille de la ville, la structure urbaine, etc.

C’est l’objectif que se sont donné les auteurs, en étudiant le rapport entre la densité urbaine et le taux d’émissions polluantes (CO2 et particules fines) émises par habitant.

• 2L’expression « économie d’échelle » désigne, en économie, la diminution des coûts et impacts de production résultant d’un accroissement des quantités produites.

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Une ville dense pollue-t-elle plus ?

Les auteurs offrent une vue globale, jamais réalisée auparavant, avec l’étude de 1200 villes mondiales sur les deux dernières décennies et en liant ces résultats aux densités de population nationales de 1960 à 2010 de plus de 190 pays. Cette exploration de la densité urbaine révèle un panorama encore peu exploité dans les analyses économiques classiques, davantage focalisées sur la densité nationale.

Les résultats des chercheurs soulignent une différence entre ces deux échelles. Si les émissions par habitant augmentent avec la densité par pays, au niveau urbain c’est le contraire ! Les villes les plus denses émettent moins de pollution par habitant. Cette observation surprenante s’explique notamment par la réduction des coûts de transport et les gains d’énergie. Toutefois, les émissions dépendent aussi de la structure de la ville.

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Comment organiser une ville pour qu’elle pollue moins ?

En parallèle de la densité, les auteurs ont pris en compte la forme des villes avec la définition de deux catégories : les villes monocentriques caractérisées par un unique noyau d’activité et les villes polycentriques avec plusieurs noyaux d’activités. Les premières tendent à présenter une densité périphérique plus faible qu’au centre, tandis que les secondes montrent une répartition plus homogène de la population sur tout le territoire urbain.

Pour établir la structure urbaine, les chercheurs font appel aux données satellites des lumières nocturnes. L’indicateur se porte sur l’intensité lumineuse : plus celle-ci est forte, plus la zone est peuplée. Ces données leur permettent une analyse harmonisée et détaillée de la concentration urbaine, à rebours des informations fournies par chaque pays qui pourraient générer des biais, puisqu’elles sont issues de différentes méthodes de collectes.

À travers ces données satellites, la concentration urbaine est marquée par les couleurs claires (jaunes et oranges) et l’étalement urbain est marqué par les couleurs foncées. Ainsi, sur les cartes satellites ci-dessous, Paris présente un centre d’activité très dense et un étalement à la périphérie tandis que la population de Medellín, en Colombie, se répartit de façon plus homogène sur tout le territoire urbain, en créant différents pôles d’activités principaux. Alors, dans quelle ville peut-on respirer plus facilement ? 

Cartes satellites de Paris et Medellín

Entre densité urbaine et déconcentration urbaine

Selon les auteurs, une structure urbaine comme celle de Medellín permettrait une réduction des émissions par habitant. Ainsi, plus une ville s’accroît, plus son organisation devrait suivre un modèle « polycentrique » avec divers pôles d’activités permettant de répartir la population sur l’ensemble du territoire. De cette façon, le flux urbain s’étale au lieu de se concentrer. À l’inverse, une structure concentrique comme Paris peut augmenter le risque d’embouteillages et de congestion, puisque toutes les activités sont réunies au même endroit.

Afin de gérer les conséquences de l’urbanisation croissante sur l’environnement, les politiques publiques devraient prendre en compte la répartition spatiale de la population. Plus une ville grossit, plus une organisation déconcentrée ou polycentrique sera favorable afin de réduire les émissions.

Cette étude présente une analyse détaillée des effets de la densité sur la pollution. Aussi surprenant que cela puisse paraître, l’augmentation de la densité urbaine peut donc conduire à niveler les émissions polluantes par habitant. La concentration de la population nationale dans les grandes villes est préférable pour réduire les émissions par habitant. Toutefois, ces mêmes villes devraient s’organiser de façon « déconcentrée » pour éviter les effets secondaires d’une surpopulation urbaine.