LES VILLES SONT POSÉES LÀ OÙ MONTER COÛTE LE MOINS

Gravir une pente coûte de l’énergie, et dans une ville cette dépense ne s’arrête jamais : elle revient à chaque utilisation d’un trajet, pour chacun de ceux qui l’empruntent. Des itinéraires de longueur semblable peuvent en demander des quantités très différentes. Federico Bellisardi et José Ramasco, de l’institut IFISC (CSIC-UIB) à Palma de Majorque, avec Enrique Cano Suñén de l’université de Saragosse et Ana Ruiz-Varona de l’université San Jorge, ont posé une question simple à ce sujet. Une ville réelle demande-t-elle moins d’énergie pour se déplacer que la même ville placée autrement sur le même relief ?

Promener une ville sur son propre paysage

L’équipe a réuni trois ingrédients pour chaque ville. Les trajets : des flux origine-destination entre cases d’environ un kilomètre, déduits de données géolocalisées de Twitter/X de 2015 à 2022, en ne gardant que les utilisateurs présents au moins deux mois dans la ville, pour saisir les déplacements routiniers. Les rues : le réseau routier d’OpenStreetMap. Le relief : l’altitude fournie par la Shuttle Radar Topography Mission de la NASA, à une résolution d’environ 90 mètres.

Chaque trajet suit le plus court chemin en trois dimensions, et son énergie a deux parts : une proportionnelle à la distance, et une pour chaque mètre de montée — les descentes ne remboursent pas les montées. L’article l’écrit

W = λL + mg ∫ max(0, dh/dℓ) dℓ

avec des valeurs typiques d’une voiture particulière (λ = 585 joules par mètre, une masse de 1 200 kg), identiques pour toutes les versions d’une ville.

Vient ensuite l’expérience. Le réseau de rues est décalé par pas de 250 mètres jusqu’à 2,5 km dans chaque direction, tourné de 1 à 40 degrés, étiré de 2 à 20 %, tandis que les trajets restent les mêmes. Toute version qui met une rue dans la mer, dans un lac ou hors des données d’altitude est écartée. L’énergie est recalculée pour chacune.

Madrid au fond de la courbe

La montée est concentrée : environ 10 % des tronçons de rue portent plus de 60 % du travail de montée, le long de corridors où pentes raides et forte circulation se rencontrent. C’est pourquoi les petits déplacements comptent tant : décalez un peu un réseau, et beaucoup de trajets basculent sur quelques corridors raides, ou en sortent.

À Madrid et à Santiago du Chili, chaque décalage et chaque rotation testés augmentent l’énergie totale ; la ville réelle est au minimum. À Santiago, les plus hautes montagnes sont à l’est et au nord, et déplacer la ville dans ces directions coûte le plus.

Madrid : énergie totale des déplacements quand le réseau de rues est décalé nord-sud ou est-ouest, tourné ou étiré. L’étoile rouge, la ville réelle, est chaque fois tout en bas. — Figure 4a, Bellisardi et al. (2026), arXiv:2610.21558.

26 sur 30

Sur les 56 villes, 26 bordent des mers, des lacs ou la limite des données — Chicago et son lac, Tokyo et sa baie — si bien que la plupart de leurs variantes ont été rejetées et la comparaison n’est que partielle. Parmi les 30 restantes, le plan réel est le moins énergivore de ceux testés dans 26 cas. Pour six d’entre elles, peu de variantes ont survécu (une seule pour Bangkok, Berlin, Manille et Sydney) : les auteurs invitent à les lire avec prudence.

Dans quatre villes, une version déplacée fait mieux, toujours de moins de 3 % : Bogotá (−2,5 %), Bandung (−2,4 %), Buenos Aires (−0,7 %) et Bruxelles (−0,5 %).

Le meilleur emplacement de Bogotá est inondable

Bogotá s’étend sur un haut plateau bordé à l’est par les abrupts Cerros Orientales, une réserve protégée. Glissez-la de 750 mètres vers l’ouest, loin du front montagneux, et elle économise 2,5 %. Mais la ville s’est déjà étendue vers l’ouest jusqu’au río Bogotá, dont le corridor comprend des terrains inondables, une restauration de zones humides, des ouvrages contre les crues et une planification commune avec les communes voisines de Cota, Funza, Mosquera et Soacha. La Bogotá « plus économe » n’est pas un lieu où l’on pourrait construire.

Bogotá, d’origine (orange) et décalée de 750 m vers l’ouest (bleu), et la variation de l’énergie totale quand la ville est déplacée vers l’ouest. — Figure 6, Bellisardi et al. (2026), arXiv:2610.21558.

Les autres exceptions ont des histoires semblables dans l’article : l’option sud de Bandung se rapproche de hauts reliefs volcaniques exposés aux glissements de terrain ; l’écart de Buenos Aires, sur une plaine presque plate, est proche de la précision de la méthode ; l’option nord de Bruxelles bute sur des infrastructures ferroviaires et industrielles. Les auteurs suggèrent que les villes réelles occupent peut-être déjà le terrain le moins coûteux effectivement disponible.

Où loger 25 000 nouveaux habitants

La méthode sert aussi à l’urbanisme. À Barcelone, l’équipe a ajouté 25 000 habitants dans l’une de cinq cases candidates aux distances de trajet comparables, en estimant leurs déplacements avec un modèle gravitaire calé sur les navettes réelles de la ville. L’énergie quotidienne supplémentaire va d’environ 266 à 322 gigajoules. La part due aux montées double presque entre le meilleur site (environ 55 GJ) et le pire (environ 101 GJ), et représente 46 des 56 GJ qui les séparent.

Les auteurs restent prudents. Leur résultat est compatible avec un lent ajustement mutuel des rues, des déplacements et du relief, mais ils ne reconstituent pas l’histoire de la croissance des villes. Ils ont testé un ensemble fini de déplacements, pas toutes les villes possibles. Les données viennent de Twitter/X, la voiture est le seul mode modélisé, les embouteillages sont ignorés, et aucune ville africaine n’a pu être incluse faute de données de mobilité comparables. Avec les limites communales au lieu des aires métropolitaines entières, le motif disparaît en grande partie — signe, selon eux, qu’il appartient à la métropole dans son ensemble.