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On a utilisé une intelligence artificielle pour mesurer l’étalement urbain au Canada

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Pour lutter contre les changements climatiques, les villes doivent contrôler leur étalement urbain et densifier leur territoire. Mais en 20 ans, les zones urbanisées des grandes métropoles canadiennes se sont agrandies de 34 % et leur densité de population a chuté de 6 %.

Choisissez une région métropolitaine et voyez les zones qui se sont développées entre 2001 et 2021.

En 2001, {population2001} personnes vivaient dans la région métropolitaine de {city}. La zone urbanisée s'étendait alors sur {urbanArea2001} kilomètres carrés.

Pour faire tourner la visualisation, cliquez dessus et déplacez votre souris en restant appuyé.

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Vingt ans plus tard, {population2020} personnes vivent dans la région, soit {populationDifference} de plus. Et la zone urbanisée s’y est agrandie de {urbanAreaDifference} kilomètres carrés.

« Nous sommes un pays de banlieusards », lance sans détour Sasha Tsenkova, professeure à l’École d'architecture, d'urbanisme et d’aménagement du paysage à l’Université de Calgary, avec qui nous avons partagé notre analyse.

Au total, dans les neuf plus grandes métropoles canadiennes, 1700 kilomètres carrés se sont ajoutés au territoire urbain. C’est comme si nous avions collectivement bâti la superficie de trois fois et demie l’île de Montréal, depuis 2001.

Et comme l’étalement urbain a progressé en moyenne plus vite que la hausse de la population, (+34 % contre +26 %), chaque Canadien occupe en moyenne de plus en plus de territoire, de plus en plus loin des centres-villes. En 2001, les résidents des neuf plus grandes métropoles occupaient en moyenne 317 m2 de territoire urbanisé. En 2021, cette statistique a grimpé de 19 m2, une superficie qui équivaut à une à deux places de stationnement supplémentaires pour chaque habitant.

« L’étalement urbain contribue énormément aux émissions de gaz à effet de serre, rappelle Sasha Tsenkova. Il a un coût économique, environnemental et social. » Au lieu de construire de nouveaux quartiers, il faudrait plutôt densifier ceux qui existent déjà et y ajouter des services et commerces à distance de marche, selon les experts.

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Comment avons-nous fait?

Les dernières cartes de Ressources naturelles Canada pour le territoire urbain au pays dataient de 2015. Pour couvrir la période 2001-2021, nous avons entraîné un algorithme d’intelligence artificielle à reconnaître les zones urbanisées. À partir de plusieurs milliers d’images satellites couvrant près de 47 000 kilomètres carrés, ce programme informatique a dessiné les cartes montrées au début de ce reportage, à partir des limites géographiques des métropoles en 2016. Pour les détails, voir la méthodologie à la fin.

Le développement de secteurs peu denses et pensés pour l’automobile était un modèle d'affaires très rentable dans les années 60 et 70. Et c’est ce qu’on continue de privilégier aujourd’hui. D’après notre analyse, dans les quartiers bâtis il y a moins de 20 ans, 60 % de la population vit dans des maisons unifamiliales. Mais ce type de quartier exacerbe la congestion routière et la pollution : 81 % des résidents utilisent leur voiture pour aller travailler. À titre de comparaison, dans les quartiers historiques, seulement 38 % des résidents vivent dans des maisons et 65 % prennent leur automobile pour se rendre au travail.

« Les mauvaises décisions d’urbanisme sont responsables de nos problèmes de transports », soutient Catherine Morency, professeure à Polytechnique Montréal et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur la mobilité des personnes. Le meilleur déplacement, en zone urbaine comme en banlieue, c’est celui qui n’est pas motorisé, explique l’experte. « Si les résidents sont incapables de répondre à leurs besoins sans véhicule, ça ne fonctionne pas. » Pour que les gens se déplacent à pied, il faut une mixité dans leur quartier, avec des services à distance de marche. Et pour le transport en commun, une certaine densité de population est nécessaire, sinon le faible nombre d’usagers rend les coûts d’opération très élevés.

En avril 2020, Statistique Canada a publié un indice de proximité pour l’ensemble du pays. Ce dernier permet de mesurer à quel point les résidents d’un quartier ont accès à une série de services (épicerie, pharmacie, garderie, école, transport en commun, parc, etc.) à distance de marche. Nous avons croisé cet indice, en plus des données du recensement canadien, avec nos données géographiques.

Dans cette représentation, 100 personnes se déplacent pour aller travailler. Notez que les autobus ont une capacité maximale de 25 passagers. Choisissez une région métropolitaine.

Dans les zones à densité moyenne{mediumDensityExample}, seule une partie des services nécessaires à la vie quotidienne est à proximité. Dans ces quartiers, le pourcentage des travailleurs se déplaçant en voiture grimpe à {carUsersMediumDensity} %. Les autres modes de transport deviennent minoritaires. Parmi les nouvelles zones urbanisées de la région de {city}, {newUrbanLandPercMediumDensity} % ont ce profil.

Dans les zones à faible densité{lowDensityExample}, les résidents doivent se déplacer à l’extérieur de leur quartier pour subvenir à leurs besoins. Dans ces zones de la région de {city}, la proportion de travailleurs utilisant l’automobile atteint {carUsersLowDensity} %. La vaste majorité des véhicules déplacent une seule personne, provoquant de la congestion.

Dans la région de {city}, {newUrbanLandPercLowDensity} % des quartiers construits entre 2001 et 2021 sont de cette catégorie, avec peu de services à proximité et une forte dépendance à l’automobile. Au total, ces nouvelles zones urbaines, qui n’existaient pas il y a 20 ans, s’étendent sur {newUrbanLandLowDensity} kilomètres carrés.

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Si la pandémie de COVID-19 a accéléré l’adoption du télétravail, elle risque aussi d’amener dans son sillage une nouvelle vague d’étalement urbain. « Avant la pandémie, on constatait déjà que les personnes en télétravail avaient une tolérance plus élevée pour leur temps de déplacement, explique Catherine Morency. Autrement dit, ils acceptent de vivre plus loin, car ils se déplacent moins souvent pour leur emploi. Et en s’éloignant, ils ont moins accès à du transport en commun et donc se déplacent en voiture pour répondre à leurs besoins. »

Et quand bien même ces travailleurs à distance se déplaceraient moins souvent que les autres, il ne faut pas oublier les coûts reliés à l’étalement urbain, que ce soit pour de nouvelles routes, des canalisations d’eau potable, des lignes électriques ou des réseaux d’égouts. « Quand vous tombez en dessous d'un certain seuil de population, les dépenses pour ces infrastructures dépassent les revenus tirés des taxes sur la valeur foncière et des factures municipales, indique David Wachsmuth, professeur à l’Université McGill et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en gouvernance urbaine. En d’autres mots, on subventionne ces quartiers à faible densité. »

Une étude rendue publique en septembre 2021 par la Ville d’Ottawa estime que les lotissements à faible densité construits sur des terrains vierges coûtent annuellement 465 $ par personne à la municipalité. Du côté des développements immobiliers avec une densité de population plus élevée, bâtis proches de zones déjà urbanisées, la municipalité accumule plutôt un surplus de 606 $ par résident, après avoir payé toutes les dépenses. Cette analyse, menée par l’agence Hemson Consulting, prend en compte les dépenses en capital et les coûts de fonctionnement. Dans certaines municipalités, notamment de l’Ouest canadien, ce sont les entrepreneurs immobiliers qui doivent payer l’installation des infrastructures.

Bien qu’elles s’étendent de plus en plus loin, certaines métropoles réussissent malgré tout à densifier leur territoire. À Edmonton et Calgary, malgré la croissance exceptionnelle de la population en 20 ans (respectivement +47 % et +52 %), le nombre de personnes par kilomètre carré urbanisé y a grimpé également (+5 % et +3,3 %). « Les règlements pour les banlieues de Calgary se sont améliorés dans les années 2000, témoigne Sasha Tsenkova, professeure d’architecture et d’urbanisme dans la métropole albertaine. Ils ont doublé les seuils de densité. »

Malgré ce bilan positif, ces deux métropoles restent toutefois parmi les plus étalées au pays. La densité de Calgary est 21 % plus basse que la moyenne des régions étudiées dans notre analyse. La tendance est la même à Edmonton, avec 39 % de moins.

La ceinture verte autour de Toronto
La ceinture verte autour de Toronto Source : Greenbelt Foundation

Lors des 20 dernières années, la région de Toronto a aussi réussi à augmenter sa densité. Malgré l’ajout de 1,3 million de résidents sur son territoire, elle reste la métropole la plus dense au pays. « En 2005, l’Ontario a mis en place une ceinture verte autour de la ville, pour contenir l’étalement et protéger les terres, explique David Gordon. Ils ont établi un plan de développement autour de cette zone qui avait du mordant. »

À Vancouver, en plus des montagnes au nord, de l’océan à l’ouest et de la frontière américaine au sud, une loi provinciale protège aussi les terres agricoles. « Il y a peu de terres disponibles, confirme David Gordon, professeur à l’Université Queen’s. Par conséquent, la ville a dû se développer en hauteur plutôt qu’en largeur. » La province a aussi encouragé le développement urbain autour de ses stations de métro. Parmi toutes les métropoles étudiées, Vancouver a connu la plus faible perte de densité. Elle reste la deuxième région la plus dense au pays.

Le SkyTrain, le métro de Vancouver
Le SkyTrain, le métro de Vancouver Photo : Radio-Canada/Maggie MacPherson

Le bilan est moins reluisant pour d’autres métropoles, comme Montréal, dont la densité a chuté de 10 % ces 20 dernières années. « On a passé trop de temps à se préoccuper de l’île, alors que le problème est tout autour de l’île, soutient David Gordon. Le problème est dans la planification et le développement régional de Montréal. » Le gouvernement du Québec travaille d’ailleurs depuis plusieurs années à l’élaboration d’une Politique nationale d’architecture et d’aménagement du territoire. Sa publication est prévue au printemps 2022.

Selon David Wachsmuth, le contexte historique pourrait aussi expliquer la différence entre Montréal et les autres grandes métropoles. « À Toronto, par exemple, vous avez des tours gigantesques construites récemment entourées d’un océan de maisons unifamiliales bâties il y a plusieurs décennies, car la ville s’est développée en même temps que la multiplication des voitures. »

Mais à Montréal, quand les voitures se sont démocratisées, la ville avait déjà grossi, avec des quartiers plus denses constitués de bâtiments multifamiliaux, ajoute le chercheur. Sur l’île, on retrouve donc peu de maisons et ceux qui souhaitent vivre dans ce genre de bâtisse achètent de nouvelles constructions sur les rives nord et sud. Comme le prix des propriétés reste moins élevé au Québec par rapport aux autres provinces, les nouvelles propriétés ont aussi tendance à être plus spacieuses qu’ailleurs au pays, accentuant d’autant plus le phénomène d'étalement.

Pour ralentir cet exode vers des banlieues à faible densité, en particulier des familles, David Wachsmuth pense que les provinces doivent revoir leurs lois et règlements.

« On construit deux extrêmes au Canada : des maisons familiales ou des tours à condos. Mais c’est difficile de construire quelque chose entre les deux. »

— David Wachsmuth, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en gouvernance urbaine

L’absence de choix pousse les gens avec des moyens et des enfants vers les banlieues, même si ces derniers seraient prêts à rester plus proches des noyaux urbains.

Il y a aussi de forts incitatifs à devenir propriétaire au Canada, avec notamment des aides financières pour le premier achat, mais presque aucun avantage à rester locataire. « On retrouve les logements en location proches des centres-villes et les propriétés à vendre en banlieues, ajoute l’expert. Sans un fort mécanisme de contrôle, le marché de la propriété va produire beaucoup d’étalement urbain. »

« Nous ne pouvons pas essayer de gagner du temps en achetant des voitures électriques, soutient Sasha Tsenkova, de l’Université de Calgary. Il faut s’attaquer à ce problème à la source. Il faut revitaliser nos centres-villes et les banlieues matures pour garder les familles. Nous avons besoin d’aligner les expertises des urbanistes, des entrepreneurs en construction, des planificateurs de transports collectifs et des environnementalistes pour commencer à bien faire les choses. »

Pour Catherine Morency, professeure à Polytechnique Montréal, l’écofiscalité est aussi une avenue. « Actuellement, au Canada, se déplacer en automobile est relativement bon marché. Le coût de la congestion routière et de la tarification des stationnements reste limité. Quand les véhicules deviennent plus écoénergétiques, les gens les achètent plus gros. Ça signifie qu’ils ne cherchent pas à économiser. » Pour que les alternatives deviennent compétitives, chaque kilomètre parcouru en voiture pourrait avoir un tarif. « Je ne vois pas comment nous allons nous en sortir sinon. »

Partager davantage les routes, avec plus d’espaces réservés aux piétons, aux vélos et aux transports en commun est aussi une solution-clé, ajoute-t-elle. Ce sont des modes de déplacement qui permettent de mouvoir beaucoup plus de monde en occupant beaucoup moins d’espace que des voitures avec souvent une seule personne à l’intérieur.

« Le développement urbain est un processus à très long terme, rappelle David Wachsmuth. La plupart du temps, quand nous construisons quelque chose, ça reste en place pour des décennies, parfois des siècles. C’est le cas des bâtiments individuels, mais surtout du squelette de nos villes. Et ce que ça signifie, c’est que les décisions que nous prenons maintenant, nos petits-enfants vivront avec les conséquences. »

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Méthodologie

Par souci de transparence et d’intégrité journalistique, nous rendons publique l’intégralité de notre analyse, avec le code et les données utilisées. Cliquez ici pour la consulter.

Vous avez des données d'intérêt public que vous souhaitez nous faire parvenir? Écrivez à nael.shiab@radio-canada.ca (clé PGP).

Naël Shiab journaliste de données, Isabelle Bouchard analyste de données, Melanie Julien chef de pupitre, Anis Belabbas designer, Mathieu St-Laurent développeur et Martine Roy coordonnatrice

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