În orașele din întreaga lume, copacii sunt adesea plantat pentru a ajuta la controlul temperaturilor și la atenuarea efectelor „insulă de căldură urbană”. Dar în timp ce copacii au fost numiți „aparatele de aer condiționat ale naturii”, în practică, oamenii de știință au adesea dificultăți în a-și demonstra proprietățile de răcire.

Cel mai evident mod de a măsura efectul de răcire al copacilor ar fi compararea temperaturii aerului din parcuri cu cea de pe străzile din apropiere. Dar această metodă vine adesea cu rezultate dezamăgitoare: chiar și în parcurile mari, cu frunze, temperatura aerului în timpul zilei este de obicei cu mai puțin de 1°C mai rece decât pe străzile înfundate, iar noaptea temperatura în parcuri poate fi de fapt mai ridicată.

Pentru a explica această contradicție, trebuie să ne gândim mai clar la fizica fluxurilor de căldură din orașele noastre și la scara măsurătorilor pe care le luăm.

Zile umbroase

Teoretic, copacii pot ajuta la răcire în două moduri: prin oferirea de umbră și printr-un proces cunoscut sub numele de evapotranspirație. La nivel local, copacii asigură cea mai mare parte a efectului lor de răcire prin umbrire. Cât de cald ne simțim depinde de fapt mai puțin de temperatura locală a aerului și mai mult de cât de multă radiație electromagnetică emitem și absorbim din mediul înconjurător. Copertina unui copac acționează ca o umbrelă de soare, blocându-se până la 90% a radiației solare și creșterea cantității de căldură pe care o pierdem în mediul înconjurător prin răcirea pământului de sub noi.

Umbra răcește pământul. Roland Ennos, Autorul a oferit

În general, umbra oferită de copaci poate reduce temperatura noastră echivalentă fiziologic (adică cât de cald simțim că este în jur) între șapte și 15°C, în funcție de latitudinea noastră. Așa că nu este surprinzător că, în plină vară, oamenii se îngrămădesc la răcoarea delicioasă a umbrei oferite de parcurile londoneze, bulevardele pariziene și piețele mediteraneene.

De asemenea, copacii pot răci clădirile – mai ales atunci când sunt plantați la est sau la vest – deoarece umbra lor împiedică radiația solară să pătrundă în ferestre sau să încălzească pereții exteriori. Experimental investigaţii şi studii de modelare în SUA au demonstrat că umbra copacilor poate reduce costurile de aer condiționat ale caselor individuale cu 20% până la 30%.

Dar aerul condiționat este mai frecvent în unele locuri decât în ​​altele: de exemplu, în timp ce trei din patru Gospodăriile australiene au un aparat de aer condiționat, acestea sunt mult mai puțin obișnuite în Europa de Nord, lăsând populația de acolo mai vulnerabilă la daunele căldurii urbane. În timpul caniculei europene din 2003, au existat Încă 70,000 de decese înregistrate, în comparație cu perioadele reci echivalente. Avem nevoie urgent de mai multe cercetări pentru a afla câtă umbră de la copaci ar putea răci casele terasate și blocurile, unde locuiesc atât de mulți oameni mai puțin înstăriți.

Învingând căldura

Copacii pot fi folosiți și pentru a rezolva o problemă mai mare: insula de căldură urbană. În perioadele de vreme calmă, însorită, temperatura aerului din orașe poate fi ridicat peste cea din mediul rural din jur cu până la 7°C, mai ales noaptea. În orașe, suprafețele dure, întunecate de asfalt și cărămidă absorb aproape toată radiația de unde scurte de la soare, încălzire între 40°C și 60°C și stochează energie care este apoi eliberată în aer în timpul nopții, când poate fi prinsă în canioanele străzilor înguste.

Evapotranspirația în acțiune. Roland Ennos, Autorul a oferit

Copacii urbani pot contracara acest proces prin interceptarea radiațiilor înainte de a ajunge la sol și folosind energia pentru evapotranspirație. Evapotranspirația are loc atunci când razele soarelui lovesc coronamentul copacilor, determinând evaporarea apei din frunze. Acest lucru le răcește – la fel cum transpirația ne răcește pielea – reducând astfel cantitatea de energie rămasă pentru a încălzi aerul.

Efectele evapotranspirației pot fi cuantificate în două moduri. În primul rând, puteți măsura temperatura copacului, adică de obicei mult mai rece decât suprafețele construite – doar cu 2°C până la 3°C peste temperatura aerului. Din păcate, nu putem pretinde cu adevărat că această diferență de temperatură este o dovadă a capacității de răcire; frunzele ar fi mai reci decât suprafețele construite chiar dacă nu ar pierde apă, deoarece sunt răcite mai eficient de convectie.

O metodă mai bună este să calculezi efectul de răcire al unui copac direct, măsurând câtă apă pierde. Puteți face acest lucru măsurând debitul de seva pe trunchi sau pierderea de apă din frunzele individuale. Aceste metode arată că copertinele copacilor pot devia peste 60% din radiația primită către evapotranspirație. Chiar și un par mic (4 m înălțime) – o specie plantată în mod obișnuit în Europa de Nord – poate oferi în jur de 6 kW de racire: echivalentul a două unități mici de aer condiționat.

Dar există o captură: copacii oferă acest efect de răcire doar atunci când cresc bine. Măsurând pierderile de apă de la frunzele individuale, am arătat acei pruni și măr-crab mai rari, cu creștere mai lentă, au oferit doar un sfert din efectul de răcire al perelor Callery. În plus, eficiența copacilor poate fi mult redusă dacă condițiile de creștere sunt precare. Am descoperit că transpirația perelor Callery ar putea fi redusă cu un factor de cinci, dacă rădăcinile ar crește prin sol compactat sau slab aerat. Este nevoie de mult mai multe cercetări privind performanța relativă a copacilor mari și mici, indiferent dacă sunt plantați pe străzi sau în parcuri.

O ultimă dificultate în determinarea puterii de răcire a copacilor este de a determina cât de mult va reduce de fapt evapotranspirația unui anumit copac temperatura aerului. La fel ca adesea în știință, este nevoie de o abordare de modelare, cu fizicieni, ingineri și biologi care lucrează împreună. Trebuie să punem arbori realiști în modele climatice regionale detaliate, care pot imita mișcările complexe zilnice de aer și energie prin oraș. Numai atunci putem determina beneficiile regionale ale pădurii urbane și putem găsi cum să folosim copacii pentru a face orașele noastre mai răcoroase și mai plăcute pentru a trăi.

Despre autor

Roland Ennos, profesor de biomecanică, Universitatea din Hull. El este interesat de modurile în care organismele interacționează cu lumea fizică, în special în ingineria lor structurală. El a investigat proiectarea mecanică a aripilor de insecte și a sistemelor rădăcinilor plantelor și apărarea mecanică a ierburilor, dar recent a devenit deosebit de fascinat de lemn.

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți conexe

{amazonWS:searchindex=Cărți;cuvintecheie=Soluții climatice;maxresults=3}