Σε πόλεις σε όλο τον κόσμο, τα δέντρα είναι φυτεύονται συχνά για να βοηθήσει στον έλεγχο των θερμοκρασιών και στον μετριασμό των επιπτώσεων του «αστικό νησί θερμότητας". Αλλά ενώ τα δέντρα έχουν ονομαστεί "κλιματιστικά της φύσης», στην πράξη, οι επιστήμονες συχνά δυσκολεύονται να αποδείξουν τις ψυκτικές τους ιδιότητες.

Ο πιο προφανής τρόπος για τη μέτρηση της επίδρασης ψύξης των δέντρων θα ήταν να συγκρίνετε τη θερμοκρασία του αέρα στα πάρκα με αυτή στους κοντινούς δρόμους. Αλλά αυτή η μέθοδος έρχεται συχνά με απογοητευτικά αποτελέσματα: ακόμη και σε μεγάλα, καταπράσινα πάρκα, η θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι συνήθως λιγότερο από 1°C πιο δροσερή από ό,τι στους αποπνικτικούς δρόμους και τη νύχτα η θερμοκρασία στα πάρκα μπορεί να είναι στην πραγματικότητα υψηλότερη.

Για να εξηγήσουμε αυτή την αντίφαση, πρέπει να σκεφτούμε πιο καθαρά τη φυσική των ροών θερμότητας στις πόλεις μας και την κλίμακα των μετρήσεων που λαμβάνουμε.

Σκιερές μέρες

Θεωρητικά, τα δέντρα μπορούν να βοηθήσουν στην παροχή ψύξης με δύο τρόπους: με την παροχή σκιάς και μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως εξατμισοδιαπνοής. Τοπικά, τα δέντρα παρέχουν το μεγαλύτερο μέρος της δροσιστικής τους δράσης με τη σκίαση. Το πόσο ζεστά νιώθουμε στην πραγματικότητα εξαρτάται λιγότερο από την τοπική θερμοκρασία του αέρα και περισσότερο από το πόση ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εκπέμπουμε και απορροφούμε από το περιβάλλον μας. Ο θόλος ενός δέντρου λειτουργεί σαν ομπρέλα, εμποδίζοντας την έξοδο έως 90% της ηλιακής ακτινοβολίας και αυξάνοντας την ποσότητα θερμότητας που χάνουμε στο περιβάλλον μας ψύχοντας το έδαφος από κάτω μας.

Η σκιά δροσίζει το έδαφος. Ρολάντ Έννος, Συγγραφέας παρέχεται

Γενικά, η σκιά που παρέχουν τα δέντρα μπορεί να μειώσει την φυσιολογικά ισοδύναμη θερμοκρασία μας (δηλαδή, πόσο ζεστό νιώθουμε το περιβάλλον μας) μεταξύ επτά και 15°C, ανάλογα με το γεωγραφικό μας πλάτος. Επομένως, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι, στο απόγειο του καλοκαιριού, οι άνθρωποι συνωστίζονται στη νόστιμη δροσιά της σκιάς που προσφέρουν τα λονδρέζικα πάρκα, οι παριζιάνικες λεωφόροι και οι μεσογειακές πλατείες.

Τα δέντρα μπορούν επίσης να δροσίσουν τα κτίρια - ειδικά όταν φυτεύονται ανατολικά ή δυτικά - καθώς η σκιά τους εμποδίζει την ηλιακή ακτινοβολία να διεισδύσει στα παράθυρα ή να θερμαίνει τους εξωτερικούς τοίχους. Πειραματικός έρευνες και μελέτες μοντελοποίησης στις ΗΠΑ έχουν δείξει ότι η σκιά από τα δέντρα μπορεί να μειώσει το κόστος κλιματισμού των μονοκατοικιών κατά 20% έως 30%.

Αλλά ο κλιματισμός είναι πιο συνηθισμένος σε ορισμένα μέρη παρά σε άλλα: για παράδειγμα, ενώ τρία στα τέσσερα Τα νοικοκυριά της Αυστραλίας διαθέτουν κλιματιστικό, είναι πολύ λιγότερο συνηθισμένα στη Βόρεια Ευρώπη, αφήνοντας τον πληθυσμό εκεί πιο ευάλωτο στις βλάβες της αστικής ζέστης. Κατά τον ευρωπαϊκό καύσωνα του 2003, υπήρξαν Καταγράφηκαν 70,000 περισσότεροι θάνατοι, σε σύγκριση με ισοδύναμες ψυχρές περιόδους. Χρειαζόμαστε επειγόντως περισσότερη έρευνα για να μάθουμε πόση σκιά από τα δέντρα θα μπορούσε να δροσίσει τα σπίτια και τις πολυκατοικίες με ταράτσα, όπου ζουν τόσοι λιγότερο εύποροι άνθρωποι.

Beating The Heat

Τα δέντρα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση ενός μεγαλύτερου προβλήματος: της αστικής θερμικής νησίδας. Σε περιόδους ήρεμου, ηλιόλουστου καιρού, η θερμοκρασία του αέρα των πόλεων μπορεί να ανυψωθεί πάνω από αυτή της γύρω εξοχής έως και 7°C, ιδιαίτερα τη νύχτα. Στις πόλεις, οι σκληρές, σκούρες επιφάνειες ασφάλτου και τούβλου απορροφούν σχεδόν όλη την εισερχόμενη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων από τον ήλιο, ζέσταμα μεταξύ 40°C και 60°C, και αποθήκευση ενέργειας που στη συνέχεια απελευθερώνεται στον αέρα κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν μπορεί να παγιδευτεί στα στενά φαράγγια του δρόμου.

Εξατμισοδιαπνοή σε δράση. Ρολάντ Έννος, Συγγραφέας παρέχεται

Τα αστικά δέντρα μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτή τη διαδικασία αναχαιτίζοντας την ακτινοβολία πριν φτάσει στο έδαφος και χρησιμοποιώντας την ενέργεια για εξατμισοδιαπνοή. Η εξατμισοδιαπνοή συμβαίνει όταν οι ακτίνες του ήλιου χτυπούν τον θόλο των δέντρων, προκαλώντας την εξάτμιση του νερού από τα φύλλα. Αυτό τα δροσίζει –όπως η εφίδρωση δροσίζει το δέρμα μας– μειώνοντας έτσι την ποσότητα ενέργειας που απομένει για να ζεστάνει τον αέρα.

Τα αποτελέσματα της εξατμισοδιαπνοής μπορούν να ποσοτικοποιηθούν με δύο τρόπους. Αρχικά, μπορείτε να μετρήσετε τη θερμοκρασία του θόλου του δέντρου, που είναι συνήθως πολύ πιο δροσερό από τις δομημένες επιφάνειες – μόνο 2°C έως 3°C πάνω από τη θερμοκρασία του αέρα. Δυστυχώς, δεν μπορούμε πραγματικά να ισχυριστούμε ότι αυτή η διαφορά θερμοκρασίας είναι απόδειξη της ικανότητας ψύξης. τα φύλλα θα ήταν πιο δροσερά από τις χτισμένες επιφάνειες, ακόμα κι αν δεν έχαναν νερό, επειδή ψύχονται πιο αποτελεσματικά με μεταγωγή.

Μια καλύτερη μέθοδος είναι να υπολογίσετε απευθείας το αποτέλεσμα ψύξης ενός δέντρου, μετρώντας πόσο νερό χάνει. Μπορείτε να το κάνετε αυτό μετρώντας τη ροή του χυμού στον κορμό του ή την απώλεια νερού από τα μεμονωμένα φύλλα. Αυτές οι μέθοδοι δείχνουν ότι οι θόλους δέντρων μπορούν να εκτρέψουν πάνω από το 60% της εισερχόμενης ακτινοβολίας προς την εξατμισοδιαπνοή. Ακόμη και μια μικρή (ύψος 4 μέτρα) αχλαδιά Callery – ένα είδος που φυτεύεται συνήθως στη Βόρεια Ευρώπη – μπορεί να προσφέρει 6 kW ψύξης: ισοδύναμο δύο μικρών μονάδων κλιματισμού.

Αλλά υπάρχει μια σύλληψη: τα δέντρα παρέχουν αυτό το δροσιστικό αποτέλεσμα μόνο όταν αναπτύσσονται καλά. Μετρώντας την απώλεια νερού από μεμονωμένα φύλλα, δείξαμε ότι οι αραιότερες, πιο αργά αναπτυσσόμενες μηλιές δαμασκηνιάς και καβουριών παρείχαν μόνο το ένα τέταρτο της δροσιστικής επίδρασης των αχλαδιών Callery. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα των δέντρων μπορεί να μειωθεί σημαντικά εάν οι συνθήκες καλλιέργειας είναι κακές. Διαπιστώσαμε ότι η διαπνοή των αχλαδιών Callery θα μπορούσε να μειωθεί κατά πέντε φορές, εάν οι ρίζες μεγάλωναν μέσα από συμπιεσμένο ή κακώς αεριζόμενο έδαφος. Απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα για τη σχετική απόδοση μεγάλων και μικρών δέντρων, είτε φυτεύονται σε δρόμους είτε σε πάρκα.

Μια τελευταία δυσκολία στον υπολογισμό της ψυκτικής δύναμης των δέντρων είναι να προσδιοριστεί πόσο θα μειώσει πραγματικά η εξατμισοδιαπνοή ενός δεδομένου δέντρου τη θερμοκρασία του αέρα. Όπως πολύ συχνά στην επιστήμη, απαιτείται μια προσέγγιση μοντελοποίησης, με φυσικούς, μηχανικούς και βιολόγους να συνεργάζονται. Πρέπει να βάλουμε ρεαλιστικά δέντρα σε λεπτομερή περιφερειακά κλιματικά μοντέλα, τα οποία μπορούν να μιμηθούν τις πολύπλοκες καθημερινές κινήσεις του αέρα και της ενέργειας μέσα στην πόλη. Μόνο τότε μπορούμε να προσδιορίσουμε τα περιφερειακά οφέλη του αστικού δάσους και να βρούμε πώς να χρησιμοποιήσουμε τα δέντρα για να κάνουμε τις πόλεις μας πιο δροσερές και πιο ευχάριστα μέρη για να ζούμε.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Roland Ennos, Καθηγητής Εμβιομηχανικής, Πανεπιστήμιο του Hull. Ενδιαφέρεται για τους τρόπους με τους οποίους οι οργανισμοί αλληλεπιδρούν με τον φυσικό κόσμο, ιδιαίτερα για τη δομική τους μηχανική. Έχει ερευνήσει τον μηχανικό σχεδιασμό των φτερών των εντόμων και των ριζικών συστημάτων των φυτών και τη μηχανική άμυνα των χόρτων, αλλά πρόσφατα γοητεύτηκε ιδιαίτερα με το ξύλο.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon