La durabilité et la résistance des gazons synthétiques font partie des raisons pour lesquelles ils sont privilégiés autant sur les terrains de sport publics que sur les espaces verts des particuliers. Cependant, ils deviennent très chauds une fois exposés directement au soleil et, pour les athlètes notamment, les activités sportives peuvent devenir insupportables et étouffantes. Récemment, des chercheurs néerlandais ont eu l’idée d’intégrer un système de refroidissement par évaporation sous les terrains de sport dotés de gazon artificiel. Selon eux, le gazon auto-refroidissant pourrait protéger les athlètes des brûlures causées par la chaleur et de l’épuisement, tout en aidant les villes à gérer les eaux pluviales.
Le mois dernier, de nombreux athlètes ont fait part de leur inquiétude vis-à-vis de la hausse des températures et de ses effets indésirables à venir lors des Jeux olympiques d’été de Paris. En effet, les températures pendant les mois où se dérouleront les jeux subiront une hausse de plus de 3 °C par rapport à la situation d’il y a 100 ans (lors des Jeux olympiques de Paris de 1924). Et cette hausse, même s’il ne s’agit que de quelques degrés, entraîne une augmentation considérable du rythme cardiaque et un épuisement qui peut très vite devenir dangereux. Le gazon artificiel des terrains n’arrange pas non plus les choses. Leur surface ayant du mal à absorber et à retenir l’eau, la température peut y atteindre les 76 °C.
« De nombreuses villes et installations sportives installent des terrains de jeu en gazon artificiel parce qu’une utilisation excessive détruit les pelouses naturelles », explique Mme van Huijgevoort, hydrologue au KWR Water Research Institute de Nieuwegein aux Pays-Bas. « Même dans les climats tempérés comme celui de l’Europe du Nord, la chaleur solaire peut chauffer les surfaces en gazon artificiel à environ 70 °C, ce qui met en danger la santé des athlètes et réchauffe l’air des villes – une situation qui ne fera qu’empirer avec le réchauffement de la planète », ajoute-t-elle dans un communiqué. C’est en tenant compte de cette situation que Huijgevoort et ses collègues ont décidé de créer un gazon auto-refroidissant.
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« L’inclusion d’un système de stockage d’eau souterraine et d’un système d’irrigation capillaire dans les champs de gazon artificiel peut entraîner des températures de surface considérablement plus basses par rapport aux champs de gazon artificiel conventionnels », a déclaré Huijgevoort. Elle a ajouté : « Grâce à une gestion circulaire de l’eau sur site, sous le champ, un effet de refroidissement par évaporation significatif est obtenu ».
Un gazon artificiel aussi frais qu’une pelouse naturelle
Pour concevoir le système, Huijgevoort et son équipe se sont inspirés de la capacité d’absorption naturelle de l’eau par l’herbe (comme les « toits bleus-verts », qui utilisent l’eau de pluie stockée pour rafraîchir l’air). Ils ont d’abord créé, dans leur laboratoire au climat contrôlé, un modèle réduit de terrain de sport. Sous la surface de ce terrain, ils ont placé des unités de stockage d’eau surmontées d’un coussin amortisseur de deux centimètres d’épaisseur dans lequel étaient insérés d’étroits cylindres d’irrigation. Ces cylindres capillaires miniaturisés, rembourrés de fibres de laine minérale, aspirent lentement l’eau vers une fine couche de sable située à la surface de la couche de gazon artificiel.
L’équipe a progressivement augmenté la température ambiante dans le laboratoire pour simuler des conditions réelles sur un terrain synthétique. Les chercheurs ont ainsi constaté que l’eau irriguée s’était évaporée du sable en créant un effet de refroidissement à la surface. L’ensemble du processus a été un véritable succès, ce qui a encouragé l’équipe à tester son gazon auto-refroidissant sur un terrain à Amsterdam, en 2020. L’expérience a été réalisée lors d’une journée chaude et ensoleillée. Ils rapportent entre autres que le terrain synthétique conventionnel a atteint une température de 62,5 °C. En revanche, pour le gazon autorefroidi, la température était de 37 °C, tandis que la parcelle de pelouse naturelle montrait une température de surface de 38,6 °C.
Au-delà de la température de surface qui a considérablement chuté, l’air au-dessus du gazon autorefroidi était également plus frais. « Nous avons constaté des températures de l’air plus basses, 75 cm au-dessus des parcelles refroidies, par rapport aux champs de gazon artificiel conventionnels, surtout pendant la nuit », a déclaré Huijgevoort. L’équipe a également affirmé qu’en plus des effets de refroidissement, le mécanisme d’absorption d’eau pourrait contribuer à réduire le drainage des eaux pluviales.
D’après Huijgevoort, les réservoirs qui seraient placés sous un gazon auto-refroidissant d’un terrain de football standard de 100 m sur 64 m pourraient contenir environ 512 000 litres d’eau de pluie. Elle ajoute que les capillaires de l’amortisseur pourraient contenir 96 000 litres supplémentaires. Cela signifie que les terrains en bénéficiant pourraient absorber de grandes quantités d’eau pendant les tempêtes, ce qui pourrait par la suite contribuer à lutter contre les inondations en milieu urbain.
Cependant, bien que le système de refroidissement créé par l’équipe présente des avantages non négligeables, les coûts d’installation pourraient être un obstacle majeur. En effet, ils représentent environ le double du prix de l’agencement d’un gazon synthétique conventionnel. Quoi qu’il en soit, les chercheurs ont déclaré qu’une analyse coûts-avantages à grande échelle doit encore être entreprise. « L’investissement nécessaire pour un champ standard refroidi est plus élevé, mais cela permet cependant au terrain de faire partie du régime de gestion de l’eau et de former un terrain plus frais et plus sûr pour les athlètes », conclut Huijgevoort.