Les arbres peuvent-ils réduire la pollution sonore dans les zones urbaines ?

Nous ne vivons pas si tranquillement dans un monde bruyant, et une grande partie de la pollution sonore est d’origine humaine. Industries, exploitation minière, tâches ménagères, trafic – c’est un barrage constant de notes aiguës. Le bruit est désormais considéré comme un facteur dans une série de problèmes de santé, y compris les maladies cardiaques.

Pour beaucoup d’entre nous, le concept de pollution sonore et ses effets se limitent aux humains. Mais ce n’est pas le cas – il est également nocif pour les plantes et les animaux. Selon le National Park Service (NPS) aux États-Unis, la pollution sonore est une menace sérieuse pour l’environnement. Les experts disent que la pollution sonore peut interférer directement ou indirectement avec les plantes et peut même accélérer l’extinction de certaines espèces dans un autre siècle.

Voici quelques-unes des questions les plus courantes liées à la pollution sonore et au monde végétal, accompagnées d’explications fondées sur la recherche.

Les arbres peuvent-ils réellement réduire la pollution sonore ? (Étude de l’EPA)

Un environnement bruyant compromet la paix et rend les gens mal à l’aise. Il est également considéré comme une forme de pollution de l’environnement et constitue également un problème de santé. Heureusement pour nous, nous avons des millions d’arbres, les « bloqueurs de bruit naturel ». Non seulement les arbres absorbent le dioxyde de carbone, donnent de l’ombre, évitent l’érosion des sols, mais ils agissent également comme tampons et filtrent les bruits urbains gênants.

Une étude du Département américain de l’énergie rapporte que les arbres et les arbustes peuvent réduire les niveaux de bruit de 50 % tels qu’ils sont perçus par l’oreille humaine.

Comment les arbres réduisent-ils la pollution sonore ?

Les arbres agissent comme des barrières antibruit et réduisent la pollution grâce à un phénomène appelé atténuation sonore, qui est l’amortissement du son. En général, l’atténuation du bruit se produit lorsque les ondes sonores se dissipent sur de plus longues distances jusqu’à ce qu’il ne reste plus d’énergie pour faire vibrer l’air. Les arbres atténuent le bruit par absorption, déviation, réfraction et masquage.

• Absorption du bruit par les plantes : Les parties des arbres telles que les tiges, les feuilles, les branches et le bois absorbent les ondes sonores. L’écorce épaisse et rugueuse et les feuilles charnues sont particulièrement efficaces pour l’absorption acoustique en raison de leur surface dynamique. Dans le cas des arbustes, leur taille compte.

• Déviation du son par les plantes: Lorsque les ondes sonores frappent les troncs d’arbres massifs, les troncs ne vibrent pas car ils sont rigides. Les ondes sonores sont réfléchies par les troncs et renvoyées vers la source. Alors que lorsque le son frappe une surface flexible comme les feuilles, les feuilles vibrent et les ondes sonores sont transformées en d’autres formes d’énergie. Il peut également modifier la phase d’un son, ce qui peut provoquer des interférences dans les ondes sonores et une réduction du bruit.

• Réfraction du son par les plantes : Comme nous le savons, les ondes sonores peuvent être réfractées. Par exemple, si le son frappe des sols solides, les ondes rebondissent partout et créent des échos ; et avec la moquette, les échos disparaissent. Les plantes couvre-sol, les vignes sur les murs et les murs verts aident à obtenir le même effet.

• Masquage sonore par les plantes: Les arbres masquent les bruits gênants lorsque les branches se balancent, les feuilles bruissent ou les tiges grincent. Les arbres et les arbustes attirent également les oiseaux et les écureuils, dont le gazouillis et les couinements aident à masquer la pollution sonore.

En règle générale, plus il y a de surfaces (feuilles, aiguilles et branches dans l’arbre), meilleure sera la réduction du bruit. Tanaka et al ont constaté que les feuillus sont plus efficaces pour bloquer le bruit que les arbres à aiguilles. Certaines études ont également indiqué que la plus grande réduction du bruit se produit au niveau du sol, en particulier dans les bois. Cela implique qu’une bonne barrière antibruit doit être un mélange d’arbres, d’arbustes et de plantes couvre-sol

Combien de bruit les arbres bloquent-ils ?

Le pourcentage de contrôle du bruit qu’un arbre peut fournir dépend de plusieurs facteurs : i) l’intensité, la fréquence et la direction du son et ii) l’emplacement, la hauteur, la largeur et la densité de l’arbre. Cependant, en règle générale, une barrière d’arbre avec une distance ouverte de 100 pieds peut réduire le son de 21 dB. La recherche montre que les surfaces de sol meuble atténuent le bruit à basse fréquence, tandis que les arbres et les arbustes atténuent les hautes fréquences.

Les résultats publiés par Huddart montrent que le bruit peut être réduit de 6 dB sur une distance de 30 m lorsque le mur antibruit est dense avec de la végétation. Une autre étude a conclu qu’une ceinture dense d’arbres et d’arbustes de 15 à 30 m de large pouvait réduire les niveaux de bruit de 6 à 10 dB.

Des études d’atténuation sonore sur le filtrage du bruit de la circulation indiquent que le feuillage peut réduire les fréquences dans la plage de 250 Hz à 2000 Hz ou plus. Les mêmes études ont montré que des troncs d’arbres dispersaient les fréquences moyennes. Étant donné que la plupart des bruits de circulation culminent à des fréquences moyennes (1000 – 2000Hz), une barrière antibruit dense est suggérée pour obtenir une réduction efficace du bruit. La recherche a également conclu qu’une plantation dense de 30 m peut donner une réduction du bruit de 6 dB.

Jeffrey Peng et al ont montré qu’une réduction du bruit de 2-3dB et 7dB lorsque les barrières d’eucalyptus sont à 10-20m et 120m respectivement. Selon des études de la North Carolina State University, une rangée d’arbres de 100 pieds de 45 pieds peut réduire de moitié la pollution sonore.

Les arbres sont-ils affectés par la pollution sonore ?

La pollution sonore modifie le comportement des humains, des oiseaux et des animaux et les plantes ne font pas exception. Étant donné que les plantes ne peuvent pas se déplacer ou migrer, elles dépendent des insectes, des oiseaux et des animaux pour le transfert de pollen et la dispersion des graines. Mais les oiseaux et de nombreuses espèces de pollinisateurs s’adaptent à la pollution sonore en modifiant leurs schémas migratoires ou en se déplaçant vers des endroits calmes. Le résultat – perte de paysage, surpeuplement et compétition pour la lumière, l’eau, les nutriments et l’espace, et perte d’espèces.

La recherche montre que les plantes réagissent à des niveaux de bruit élevés de différentes manières. Gagliano et coll. ont constaté que des fréquences de 100 à 300 Hz peuvent induire des réponses structurelles chez Zea mays. Ils ont également découvert que cela pouvait affecter les niveaux de transcription chez les plantes.

Margaret E Collins et John EK Foreman ont découvert que les haricots et les impatiens – deux des plantes à la croissance la plus rapide – lorsqu’ils étaient traités avec des bruits à large bande ralentissaient leur croissance. Cette découverte a également soulevé des questions sur le rôle de la pollution sonore et les aspects développementaux des plantes.

Des études sur le comportement de pollinisation et de recherche de graines de piñons et de genévriers dans des sites bruyants du Nouveau-Mexique, aux États-Unis, ont révélé un effet complexe sur la croissance des plantes. Pour cela, les scientifiques ont utilisé des sites bruyants avec des compresseurs qui produisent un son de 95 dB, et des sites de contrôle « silencieux » sans compresseurs ont été utilisés. Ils ont trouvé une croissance quadruple des semis de piñon sur des sites calmes par rapport aux sites bruyants.

Clinton D. Francis et al., du National Evolutionary Synthesis Center en Caroline du Nord a étudié l’effet des niveaux de bruit élevés sur les taux de pollinisation par les colibris et P. edulis Dispersion de graine. Les résultats ont indiqué un effet positif indirect sur la pollinisation par les colibris, mais un effet négatif indirect sur P. edulis Dispersion de graine.

Quels arbres sont les meilleurs pour la réduction du bruit ?

L’Agence américaine de protection de l’environnement affirme que la plantation d’arbres et d’arbustes à feuilles persistantes peut bloquer le bruit urbain de 3 à 5 dB. De plus, c’est un bonus pour embellir les arrière-cours, les jardins et les autoroutes.

Magnolias

Magnolia du Sud (Magnolia grandiflora ‘Hasse’) est l’atténuateur sonore populaire du genre Magnolia. L’arbre rustique pousse jusqu’à 50 pieds et a un feuillage dense – parfait pour bloquer plusieurs centaines de décibels de niveaux de bruit de la circulation.

Conifères rustiques

Les conifères sont le meilleur bloqueur de bruit. Ils sont denses, poussent plus vite et agissent comme des filtres antibruit toute l’année. Certains des excellents conifères offrant une réduction du bruit sont,

• Cyprès de Leyland: Reconnus pour leur croissance rapide et épaisse – 3 à 4 pieds/an. Ils restent verts toute l’année, tolèrent la sécheresse et prospèrent assez facilement dans le sable et l’argile. La croissance épaisse de l’arbre bloque la plupart des bruits des zones urbaines.

• Pittosporum : Le genre Pittosporum comprend des conifères à feuillage dense, épais et tolérants pouvant atteindre 35 pieds. Deux exemples populaires qui réduisent le bruit sont i) Pittosporum undulatum – un indigène australien avec des branches robustes, des feuilles brillantes et des fleurs blanches. ii) Pittosporum eugenioides – pousse bien dans un sol humide, celui-ci a des feuilles épaisses et brillantes qui peuvent absorber les bruits.

• Abies : Les membres du genre Abies poussent avec un feuillage dense. Sapin de Santa Lucia (Abies bracteata) est un sapin populaire et rare que les sols humides et acides de la Californie. Ce conifère aux aiguilles foncées atteint 80 pieds de haut, est robuste et réduit efficacement la pollution sonore.

• Arborvitae: Ils sont plus minces que le cyprès de Leyland mais tout aussi efficaces pour étouffer les niveaux de bruit élevés. Pour une réduction efficace du bruit, les arbres doivent être plantés à 3-4 pieds de distance.

Arbustes

De nombreux arbustes offrent un bon potentiel en tant que plantations antibruit. Certains des noms idéaux sont,

• Houx : Les buissons sacrés sont excellents pour réduire le bruit au niveau du sol. Ils sont plus épais et ont beaucoup de branches et de grandes feuilles – des facteurs idéaux pour atténuer le plus possible le bruit. Exemples : Oakleaf Holly et Dwarf Buford Holly. Les deux montrent un modèle de croissance dense, donc lorsqu’ils sont plantés comme une haie, ils bloqueront assez bien les bruits.

• Épicéa: Ils sont également à feuilles persistantes et il existe de nombreux types à choisir. Le Globe Blue est considéré comme le meilleur pour les climats plus chauds tandis que Fat Cat Norway est idéal pour les climats plus froids.

• Aubépine indienne : Ce feuillage vert foncé brillant est un excellent antidote pour les niveaux de bruit élevés. Avec des fleurs décoratives, des baies bleu-noir et une forme arrondie, il sert également de plante décorative.

Références:

http://www.linv.org/images/papers_pdf/1-s2.0-s1360138512000544-main.pdf

https://pdfs.semanticscholar.org/47ff/6e79f2c15bf9508656bcf145d924a61b8f82.pdf

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2012.0230

https://link.springer.com/article/10.1007/s10661-007-9978-6

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3118876/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3367785/