L’écologie urbaine est stricto sensu un domaine de l'écologie (la science qui étudie les écosystèmes) qui s'attache à l'étude de la ville comme écosystème.
L'écologie urbaine peut aujourd'hui, par abus de langage, regrouper la prise en compte de l'ensemble des problématiques environnementales concernant le milieu urbain ou périurbain. Elle vise à articuler ces enjeux en les insérant dans les politiques territoriales pour limiter ou réparer les impacts environnementaux.
Elle trouve ses origines dans le courant de pensée de l'École de Chicago, qui, au début du XXe siècle, étudiait notamment l'organisation des milieux urbains.vignette|Exemple d'indicateurs (retenus par le programme URBIO), sous l'égide de l'ONU (PNUE) vignette|Noue plantée d'essences locales et accompagnée d'une haie aidant à l'infiltration et épuration de l'eau ; ZAC de la Garenne, Arques, Pas-de-Calais. vignette|Noue implantée entre route et trottoir dans une zone très urbaine (Seattle, États-Unis), jouant également une fonction de support ou abri pour la biodiversité. vignette|Un des défis de l'écologie urbaine est de conserver une place pour la biodiversité en ville, ce qui implique de lutter contre la fragmentation écologique en maintenant ou restaurant des continuités dans les villes morcelées par les routes (ici Rotterdam, aux Pays-Bas) vignette|Un autre enjeu, pour la biodiversité, mais aussi pour la qualité de vie et les économies d'énergies, est celui de la restauration et protection d'un environnement nocturne de qualité, en limitant mieux la pollution lumineuse vignette|Les villes ne sont pas toujours des déserts biologiques ni dépourvues d'intérêt pour la biodiversité, végétale notamment. Au Japon, Akira Miyawaki a montré que les cimetières, les temples et certains boisements étaient de véritables reliques de la forêt préhistorique, tel la forêt de Tadasu No Mori, près du centre de Kyoto
Histoire Même si les jardins de Babylone sont parfois invoqués, c'est l'École de Chicago qui est réputée être à l'origine du premier courant d'écologie urbaine, et même indirectement à l'origine de l'expression francophone « écologie urbaine »voir page 122, in Soubeyran Olivier. Imaginaire disciplinaire et écologie urbaine. In: Quaderni. N. 43, Hiver 2000-2001. Écologie urbaine. . doi:10.3406/quad.2000.1476 ; consulté 2011-11-06, avec une approche peu liée à l'écologie scientifique, l'écologie urbaine y trouvant néanmoins une première expression avec les études sociologiques de l'École de Chicago, au début du . Cette école marque aussi le début de l'application des sciences sociales à la ville, et plus généralement au phénomène urbain. L'écologie urbaine postule, par une analyse ethnoécologique, une interdépendance entre le citadin et son environnement urbain, que la notion d'empreinte écologique élargira à la planète dans les années 1990-2000. La ville d'abord décrite sous forme d'aires plus ou moins naturelles (schémas concentriques de Burgess) par l'école de Chicago est vue comme un lieu source et puits, de flux et d'énergies, avec des impacts directs et indirects complexes vis-à-vis de la biodiversité et de la biosphère ou du climat. Il y règne des relations particulières entre citadins, et la communauté urbaine est à la fois un modèle spatial et un ordre moral (Robert Park). Quelques modèles utopiques fouriéristes ou la cité-jardin telle qu'imaginée par Ebenezer Howard, ou à la française seront quelques-uns des modèles socio-urbanistiques qui seront plus ou moins dissous dans la généralisation de la périurbanisation et de rurbanisation qui rendent plus floues les limites de l'écologie urbaine qui pourtant reste un cadre, par exemple pour la restauration, la protection ou la gestion d'une certaine biodiversité en ville, cette biodiversité étant elle-même vue comme bioindicateur ou indicateur de développement soutenable dans le cadre par exemple des agendas 21 (puis du Grenelle de l'Environnement en France).
À la fin du , le rapport Brundtland met l'accent dans le chapitre 9Notre avenir à tous - Rapport Brundtland/Chapitre 9, sur Wikisource sur l'importance croissante de la ville dans le monde, alors que l'humanité devenait de plus en plus urbaine (.). Alors que la naturalité des campagnes régressait, les sentiments à l'égard de la nature changeaint, se traduisant notamment par une volonté de plus de nature en ville. L'aménagement urbain évolue et, selon Paul RookwoodPaul Rookwood, Landscape planning for biodiversity ; Landscape and Urban Planning Volume 31, Issues 1-3, février 1995, pages 379-385 Ecological Patterns and Processes in European Agricultural Landscapes ; doi:10.1016/0169-2046(94)01064-F (Résumé, en anglais), des politiques urbaines pragmatiques appuyées sur des analyses scientifiques approfondies peuvent contribuer à la conservation de la biodiversité, quand elles permettent un processus de planification urbaine plus écologique et efficace, proactif plutôt que réactif, à la fois visionnaire et pragmatique, adapté au contexte local (Cf. ressources disponibles), prescriptif et pas seulement pédagogique ou informatif, identifiant et hiérarchisant dans l'espace des modalités et des lieux de protection et restauration, répondant aux procédures d'études d'impact et de mesures compensatoires (à moyen et à long terme), en surmontant la tendance inhérente des projets à fragmenter les habitats naturels, en portant l'accent sur une planification perturbant moins les habitats et les systèmes et en fournissant des bases rationnelles pour mieux coordonner les exigences spécifiques des projets d'atténuation, avec des mécanismes financiers efficaces pour compenser les pertes importantes d'opportunité économique, en construisant des politiques de consensus et le soutien public via un processus ouvert et responsable, régulièrement évalué et le cas échéant corrigé et non simplement consultatif.
De nouveaux concepts tels que lurbotaniqueTela Botanica, [Carnets d’une urbotaniste], De la botanique inattendue ! Étude sur la mutation de la nature en milieu urbain, brève du jeudi 8 septembre 2011, l'agriculture urbaine intégrée apparaissent.
Écologie urbaine comme étude des écosystèmes urbains L’écologie urbaine est la science qui étudie la ville comme un écosystème. Cette science s’intéresse à l’impact de l’urbanisation sur les espèces et la biodiversité ou encore aux différents cycles de matière (eau, biomasse, azote, animaux, etc.) et d’énergie à l’échelle de la ville.
Étude des espèces en ville L’écologie urbaine étudie la présence et le comportement des espèces dans les espaces urbains. Celles-ci sont contraintes par les différentes pollutions présentes en ville (atmosphérique, lumineuse, sonore, etc).vignette|Le circuit de l'eau dans la ville
Cycles de matières et d'énergie en ville L'écologie urbaine est aussi le domaine de l'écologie s'occupant des transferts de matières et d'énergie en ville. Le ruissellement urbain, la séquestration du carboneD. E. Pataki, R. J. Alig, A. S. Fung, N. E. Golubiewski, C. A. Kennedy, E. G. Mcpherson, D. J. Nowak, R. V. Pouyat, P. Romero Lankao (22 August 2006) "Urban ecosystems and the North American carbon cycle" et l'accumulation de chaleur par les îlots de chaleur urbainM. Santamouris, C. Cartalis, A. Synnefa, and D. Kolokotsa, On the impact of urban heat island and global warming on the power demand and electricity consumption of buildings—A review, Energ. Build. 98, 2015, 119. sont des exemples de sujets traités dans ce cadre.
Applications environnementales et sociétales
Enjeux sociétaux de l'écologie urbaine Les enjeux sociétaux de l’écologie urbaine sont la mobilité douce, la socio-économie, l’environnement et la démocratie. En effet, un sujet transversal de ces thèmes est la végétalisation de la ville, des sols comme des toits. Cette pratique permet de réduire les îlots de chaleur urbain et l’imperméabilisation des sols et d’augmenter la diversité microbienne. Elle peut se faire par des projets d’urbanisme participatif ou/et par la végétalisation des infrastructures de mobilité douce. De plus, la végétalisation d’une ville est liée au statut socio-économique des habitantsMartin, C. A., Warren, P. S., & Kinzig, A. P. (2004). Neighborhood socioeconomic status is a useful predictor of perennial landscape vegetation in residential neighborhoods and embedded small parks of Phoenix, AZ. Landscape and Urban Planning, 69(4), 355-368 (résumé).Kinzig, A. P., Warren, P., Martin, C., Hope, D., & Katti, M. (2005). The effects of human socioeconomic status and cultural characteristics on urban patterns of biodiversity. Ecology and Society, 10(1), 23.Grove, J. M., Troy, A. R., O’Neil-Dunne, J. P. M., Burch Jr, W. R., Cadenasso, M. L., & Pickett, S. T. A. (2006). Characterization of households and its implications for the vegetation of urban ecosystems. Ecosystems, 9(4), 578-597..
Écologie urbaine et concept de ville soutenable L'écologie urbaine est un concept qui rapproche les enjeux écologiques de la vie urbaine, y compris dans la perspective de changements globaux. Il défend une approche transverse sur tous les thèmes ayant trait à la promotion d'un mode de vie soutenable en zone urbaine : transport, urbanisme, habitat, lutte contre la pollution, démocratie et économie locale...
Le concept des villes durables est mieux connu. Au niveau mondial et européen, des réseaux de villes durables se sont constitués, notamment autour de l'ICLEI (Conseil international pour les initiatives environnementales locales ou , fondé en 1990), qui réunit en 2024 près de 2500 gouvernements, villes ou collectivités régionales engagés dans la voie du développement soutenable.
Après une période surtout consacré aux inventaires d'espèces et expérimentations de gestion différentiée, les acteurs tendent à chercher à comprendre les liens entre Biodiversité urbaine (ordinaire ou non) et fonctionnement écologique et services écosystémiquesComité français de l’UICN Panorama des services écosystémiques fournis par les milieux naturels en France ; Les écosystèmes urbains, vol 2.3 ; PDF, 20 pages.
Exemples d'applications Après le sommet de la terre de Rio (), sont apparues des concepts tels que celui de ville renouvelée sur elle-même (en densificationHaaland C., Van den Bosch C.K., 2015, "Challenges and strategies for urban green-space planning in cities undergoing densification: a review", Urban forestry & urban greening, Vol.14, 760-771), et d'une construction cherchant à rembourser sa « dette écologique », et réduire son empreinte écologique, par exemple via une quinzième cible HQE. Ces démarches se développent, ainsi que les Agenda 21 qui commencent à se traduire dans les documents et règlements d'occupation du sol. Paris a par exemple introduit dans son Plan local d'urbanisme (PLU) la notion de « Coefficient de biotope » qui dépasse le nombre de mètres carrés d'espaces verts par habitant, l'indicateur le plus utilisé, en introduisant aussi des critères de qualité écologique des espaces. Une autre tendance est l'intégration de la notion de services écosystémiques pour l'évaluation et la prise en compte ou la gestion restauratoire de la nature en villePanorama des services écologiques fournis par les milieux naturels en France - volume 2.3 : Écosystèmes urbains, sur le site uicn.fr (2014). À ce titre, la place de l'avifaune en milieu urbain est de plus en plus interrogée et tend à être étudiée pour ses problématiques propres à la vie en ville, à commencer par le fameux moineau..