Το οικολογικό κτίριο Acros Fukuoka στη Φουκουόκα της Ιαπωνίας διαθέτει μια από τις πιο διάσημες πράσινες στέγες στον κόσμο. Το εργαστήριο GRIT στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο εργάζεται για να φέρει πράσινες στέγες στην πόλη και όχι μόνο για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. (Shutterstock)
Η άνοιξη και το καλοκαίρι του 2017 ήταν από τις πιο υγρές που έχουν καταγραφεί στην ανατολική Βόρεια Αμερική. Και ο κόσμος παρακολούθησε το Χιούστον, όπου ο τυφώνας Χάρβεϊ προκάλεσε καταστροφικές πλημμύρες.
Η βροχόπτωση ανέρχεται την άνοιξη έσπασε τα αρχεία σε μέρη όπως το Τορόντο, όπου 44.6 χιλιοστά βροχής έπεσαν σε 24 ώρες. Οι νεροποντές νωρίτερα εκείνη την άνοιξη προκάλεσαν υπερχείλιση της υποδομής των ομβρίων υδάτων στη μεγαλύτερη πόλη του Καναδά, οδηγώντας σε πλημμύρες στους πολυσύχναστους δρόμους στο κέντρο της πόλης.
Η αστικοποίηση σε πολλές πόλεις της Βόρειας Αμερικής οδήγησε σε ταχεία απώλεια διαπερατών επιφανειών όπου το νερό μπορεί να στραγγίσει ελεύθερα. Σε συνδυασμό με τον αυξανόμενο κεντρικό πληθυσμό στο κέντρο της πόλης σε πόλεις όπως το Τορόντο, αυτό σημαίνει ότι τα συστήματα ομβρίων και αποχετεύσεων που υπάρχουν πρέπει να διαχειρίζονται περισσότερο νερό από ό, τι τις προηγούμενες δεκαετίες.
Επιπλέον, οι αυξήσεις της παγκόσμιας θερμοκρασίας συνδέονται με την άνοδο των ακραίων καιρικών φαινομένων παγκοσμίως, μια τάση που θα μπορούσε να επιδεινωθεί εάν η υπερθέρμανση του πλανήτη δεν τεθεί υπό έλεγχο.
Πολλές πόλεις είναι άρτια εξοπλισμένο να αντιμετωπίσουν αυτές τις πρωτοφανείς ποσότητες βροχοπτώσεων λόγω της ανεπαρκούς και ξεπερασμένης υποδομής των ομβρίων υδάτων.
Ένας οδηγός ρυμούλκησης περπατά στα νερά των πλημμυρών αφού συνδέει ένα αυτοκίνητο στο Don Valley Parkway στο Τορόντο μετά από μια μεγάλη καταιγίδα τον Ιούλιο του 2013. ΤΟ ΚΑΝΑΔΙΚΟ ΤΥΠΟΣ / Frank Gunn
Το XNUMX % των αποχετεύσεων στο κέντρο της πόλης του Τορόντο συνδυάζονται, πράγμα που σημαίνει ότι τόσο τα νερά της πόλης όσο και τα λύματα ρέουν μαζί μέσα σε έναν σωλήνα σε μια μονάδα επεξεργασίας νερού. Σε περιόδους έντονων βροχοπτώσεων, η ποσότητα των ομβρίων υδάτων στο υπόνομο μπορεί να φτάσει τη χωρητικότητα και να ξεχειλίσει στους δρόμους του Τορόντο και στη λίμνη και τα ποτάμια του.
Αυτό σημαίνει ότι για να αποφευχθούν οι πλημμύρες σε κεντρικές περιοχές, τα λύματα απελευθερώνονται - χωρίς επεξεργασία - σε υδάτινα σώματα που επιτρέπουν το κολύμπι και άλλα αθλήματα αναψυχής.
Με η βροχόπτωση αυξάνεται παγκοσμίως, είναι μια κρίσιμη στιγμή για να εξετάσουμε πώς οι πόλεις μπορούν να μετασκευάσουν τις υπάρχουσες κτιριακές τους υποδομές για να ανακουφίσουν τις ζημιές από πλημμύρες και να αντιμετωπίσουν τα βρόχινα νερά με πιο βιώσιμο τρόπο.
Τεχνολογίες πράσινης υποδομής, όπως περατά πεζοδρόμια, βιολογικές φάλαινες, Οι δεξαμενές και οι πράσινες στέγες, συνήθως συνιστώνται για την αντιμετώπιση ακραίων καιρικών φαινομένων.
Πράσινες στέγες για τη διαχείριση των ομβρίων υδάτων
Οι πράσινες στέγες είναι μια πράσινη υποδομή (GI) επιλογή που μπορεί να εφαρμοστεί σχεδόν σε οποιαδήποτε ταράτσα δεδομένης χωρητικότητας φορτίου βάρους. Τα οφέλη από τις πράσινες στέγες εκτείνονται πολύ πέρα από την εμφανή αισθητική τους.
Μια μελέτη που έγινε από τον πολιτικό μηχανικό του Πανεπιστημίου του Τορόντο, Jenny Hill και συν-ερευνητές στο εργαστήριο δοκιμών Green Roof Innovation Testing (Εργαστήριο GRIT) έδειξε ότι οι πράσινες στέγες έχουν τη δυνατότητα να συλλάβουν κατά μέσο όρο το 70 % των βροχοπτώσεων σε δεδομένο χρόνο, ανακουφίζοντας τα υπόγεια συστήματα ομβρίων και απελευθερώνοντας το νερό της βροχής πίσω στην ατμόσφαιρα.
Η μελέτη εξέτασε τέσσερις μεταβλητές σχεδιασμού πράσινης στέγης που αντιπροσωπεύουν τις πιο συνηθισμένες βιομηχανικές πρακτικές: τύπος φύτευσης (παχύφυτα ή χόρτα και ποώδη ανθοφόρα φυτά), υποκατάστατο εδάφους (ορυκτό, κομπόστ ξύλου), βάθος φύτευσης (10 εκατοστά ή 15 εκατοστά) και πρόγραμμα άρδευσης ( κανένας, καθημερινός ή ενεργοποιημένος από αισθητήρα), και πώς αυτοί οι τέσσερις παράγοντες επηρέασαν τη δέσμευση νερού.
Το πρόγραμμα ποτίσματος αποδείχθηκε ότι έχει το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, με την ικανότητα κατακράτησης να αυξάνεται από 50% με καθημερινή άρδευση σε 70% με ενεργοποιημένο από αισθητήρα ή χωρίς άρδευση. Με άλλα λόγια, οι στέγες που δεν έχουν ποτιστεί, ή ποτίζονται μόνο όταν το χώμα τους φτάσει σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο υγρασίας, έχουν μεγαλύτερη ικανότητα να απορροφούν τα νερά της βροχής.
Επιπλέον, η μελέτη υπολόγισε έναν νέο συντελεστή αιχμής απορροής-μια σταθερή τιμή που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ικανότητας μιας πράσινης στέγης να συγκρατεί νερό-για τις πράσινες στέγες να είναι περίπου 0.1-0.15, μείωση 85 έως 90 τοις εκατό σε σύγκριση με μια στεγανή επιφάνεια.
Οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί χρησιμοποιούν συνήθως ένα ποσοστό 0.5 (μείωση 50%) για να αξιολογήσουν την απόδοση της πράσινης στέγης. Αυτή η απόκλιση μεταξύ της πρακτικής της βιομηχανίας και των περιφερειακών ευρημάτων που βασίζονται σε αποδεικτικά στοιχεία τονίζει την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα.
Παχύφυτα στον τελευταίο όροφο και ανθοφόρα φυτά στην πράσινη οροφή του εργαστηρίου GRIT. Εργαστήριο GRIT του Πανεπιστημίου του Τορόντο
Η δεύτερη πιο σημαντική μεταβλητή για τη συγκράτηση των ομβρίων υδάτων ήταν το υποκατάστατο του εδάφους. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό φύτευσης πράσινης στέγης βασίζεται στις οδηγίες της Γερμανικής Εταιρείας Έρευνας, Ανάπτυξης και Κατασκευής Τοπίου (FLL).
Το FLL συνέστησε ένα ορυκτό αδρανές διότι πιστεύεται ότι είναι μακρύτερης διάρκειας και πιο σκληρό από τα βιολογικά υποκατάστατα του εδάφους. Αλλά αυτή η σύσταση αμφισβητήθηκε από έρευνα σήμερα.
Η Hill και η ομάδα της συνέκριναν το ορυκτό υλικό καλλιέργειας με το κομπόστ ξύλου. Το κομπόστ ξεπέρασε το ορυκτό κατά 10 τοις εκατό (70 τοις εκατό έναντι 60 τοις εκατό που διατηρήθηκε η βροχόπτωση) σε κρεβάτια χωρίς άρδευση και είχε ελάχιστη συμπίεση ή διάσπαση με την πάροδο του χρόνου.
Ένα άλλο βασικό εύρημα στη μελέτη του Hill έδειξε ότι όταν ήταν ήδη υγρό, είτε από πότισμα είτε από βροχή, το υλικό φύτευσης είχε τη μεγαλύτερη επιρροή στην κατακράτηση νερού. Το λίπασμα ξεπέρασε το υποκατάστατο ορυκτού εδάφους έως και τρεις φορές όταν ήταν πλήρως κορεσμένο (διατηρήθηκε το 83 % των βροχοπτώσεων έναντι 29 %).
Κομπόστ ένα καλύτερο υποκατάστατο εδάφους
Αυτό σημαίνει ότι το λίπασμα όχι μόνο είχε καλύτερη απόδοση σε κάθε εποχή, αλλά είχε πολύ καλύτερη απόδοση σε περιόδους βροχής και κατά τη διάρκεια καταιγίδων.
Βάθος φύτευσης (10 εκατοστά έναντι 15 εκατοστών) και η οικογένεια φυτών (χυμώδη έναντι γρασίδι και ποώδη ανθοφόρα φυτά) και οι δύο αποδείχθηκαν ότι είχαν ελάχιστες επιπτώσεις στη συγκράτηση των ομβρίων υδάτων σε σύγκριση με το υλικό φύτευσης και το πρόγραμμα ποτίσματος.
Και έτσι χωρίς συμβιβασμούς στη διαχείριση των ομβρίων υδάτων, η επιλογή φυτών μπορεί να ανταποκριθεί σε αισθητικούς στόχους και περιβαλλοντικούς δείκτες αναφοράς, όπως η βιοποικιλότητα και ο βιότοπος ειδών.
Μια μέλισσα αιωρείται γύρω από ένα ανθισμένο φυτό στον κήπο στον τελευταίο όροφο του U's GRIT Lab. U του εργαστηρίου T GRIT
Ένας από τους περιορισμούς για την κατασκευή πράσινης οροφής είναι η φόρτωση βάρους, ιδιαίτερα σε κτίρια που δεν κατασκευάστηκαν αρχικά για να φιλοξενήσουν το βάρος μιας κορεσμένης πράσινης στέγης. Έτσι, ένα βάθος φύτευσης 10 εκατοστών σε αντίθεση με το 15 θα σήμαινε ότι περισσότερες στέγες θα μπορούσαν να είναι επιλέξιμες για ανακαίνιση.
Παρ 'όλα αυτά, παρόλο που μια παλέτα φυτικών ποικιλιών που περιλαμβάνει χόρτα και ποώδη φυτά θα ήταν μια πιο αισθητικά και οικολογικά πλούσια επιλογή πράσινης στέγης, αυτά τα φυτά χρειάζονται πότισμα για να επιβιώσουν σε πόλεις όπως το Τορόντο. Δεδομένου ότι η άρδευση έχει αρνητική επίδραση στη συγκράτηση των ομβρίων υδάτων, οι σχεδιαστές πράσινων οροφών μπορούν να θεωρήσουν ανθεκτικά στην ξηρασία παχύφυτα όπως το sedum.
Ωστόσο, όταν τα ποώδη φυτά φυτεύονται σε λιπάσματα και όχι σε ορυκτά υλικά φύτευσης, θα μπορούσε να αποφευχθεί η μείωση της ικανότητας κατακράτησης υδάτων.
Η άρδευση κατά παραγγελία που ενεργοποιείται από έναν αισθητήρα υγρασίας του εδάφους μπορεί να εξισορροπήσει τη διαχείριση του νερού με τη διαθεσιμότητα νερού για την ανάπτυξη των φυτών. Επιπλέον, το λίπασμα ζυγίζει σημαντικά λιγότερο από το υλικό φύτευσης ορυκτών, ανοίγοντας περισσότερες δυνατότητες για ανακατασκευές.
Και έτσι η έρευνα της Hill και της ομάδας της σε τέσσερις ξεχωριστές μεταβλητές πράσινης στέγης μας επιτρέπει να κατανοήσουμε τα οφέλη και τους περιορισμούς της καθεμιάς και πώς μπορούν να συνδυαστούν.
Πράσινες στέγες: Βέλτιστη πράσινη υποδομή
Κατά τη γνώμη μας ως ερευνητές στο GRIT Lab, οι πράσινες στέγες είναι η βέλτιστη αστική πράσινη υποδομή λόγω της πολυλειτουργικότητάς τους: Μπορούν να τοποθετηθούν εκ των υστέρων σε υπάρχοντα κτίρια, παρέχουν χώρο βιοποικιλότητας για αστική άγρια ζωή και μπορούν να εμπλουτιστούν δημόσιοι χώροι για να απολαύσουν οι κάτοικοι της πόλης. Επιπλέον, οι πράσινες στέγες μπορούν να κάνουν ευχάριστα τα προηγούμενα αφιλόξενα μέρη και να προσφέρουν νέο υπαίθριο χώρο για τους εργαζόμενους γραφείου.
Μια πεταλούδα κυματίζει γύρω από λουλούδια στην πράσινη οροφή του GRIT Lab. U του εργαστηρίου T GRIT
Αυτά τα πρόσφατα ευρήματα δείχνουν σαφώς τις δυνατότητες των πράσινων στεγών Όμως, εμπεριστατωμένες επιστημονικές μελέτες για τις πράσινες στέγες, όπως αυτές που πραγματοποιήθηκαν στο GRIT Lab, είναι απαραίτητες για τον προσδιορισμό της καλύτερης σύνθεσης πράσινης οροφής για βέλτιστη απόδοση.
Για παράδειγμα, αν και ο τύπος φύτευσης είχε μικρή επίδραση στην κατακράτηση των ομβρίων υδάτων, το ποώδες μείγμα των φυσικών φυτών έχει αποδειχθεί ότι είναι περισσότερο ελκυστικό για τις εγγενείς μέλισσες και είναι αναμφισβήτητα πιο ελκυστικό. Αυτές οι πληροφορίες είναι κρίσιμες. αν και τα παχύφυτα είναι σήμερα το πρότυπο της βιομηχανίας, η φύτευση μόνο παχύφυτων σε στέγες θα μπορούσε δυνητικά να έχει αρνητικό αντίκτυπο στην αστική οικολογία σε διάφορες περιοχές.
Μια επιπλέον μεταβλητή που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά το σχεδιασμό μιας πράσινης στέγης είναι η θέση της. Ο ερευνητής του GRIT Lab Scott MacIvor και οι συν-ερευνητές διαπίστωσε ότι το ύψος του κτιρίου έχει σημασία: Υπάρχουν πολύ λιγότερες κυψέλες μελισσών όταν οι πράσινες στέγες είναι πολύ υψηλές, και έτσι ο σχεδιασμός μιας στέγης με σκοπό να βοηθήσει τις μέλισσες υψηλότερες από οκτώ ορόφους θα ήταν μάταιος.
Καθώς τα γεγονότα καταιγίδας γίνονται πιο συχνά και σοβαρά για τους δήμους, οι πόλεις με τη γήρανση των υποδομών των καταιγίδων αγωνίζονται να βρουν τρόπους για την ανακούφιση των επιπτώσεων. Οι πράσινες στέγες μπορούν να αποτελέσουν μέρος αυτής της λύσης, αλλά όλες οι πράσινες στέγες δεν δημιουργούνται ίσες. Η σωστή έρευνα και γνώση είναι απαραίτητη.
Σχετικά με τους συγγραφείς
Catherine Howell, Research Assistant, GRIT Lab, Πανεπιστήμιο του Τορόντο? Jennifer Drake, Επίκουρη Καθηγήτρια Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο του Τορόντο, και Liat Margolis, Αναπληρωτής Καθηγητής Αρχιτεκτονικής Τοπίου, Πανεπιστήμιο του Τορόντο
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικά βιβλία
Χρηματοδότηση και επένδυση στην κλιματική προσαρμογή στην Καλιφόρνια
από την Jesse M. Keenan
Αυτό το βιβλίο χρησιμεύει ως οδηγός για τις τοπικές κυβερνήσεις και τις ιδιωτικές επιχειρήσεις καθώς περιηγούνται στα αδιατάρακτα νερά της επένδυσης στην προσαρμογή και την ανθεκτικότητα στην κλιματική αλλαγή. Αυτό το βιβλίο χρησιμεύει όχι μόνο ως οδηγός πόρων για τον εντοπισμό πιθανών πηγών χρηματοδότησης, αλλά και ως οδικός χάρτης για τη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων και τις διαδικασίες δημόσιας χρηματοδότησης. Επισημαίνει πρακτικές συνέργειες μεταξύ χρηματοδοτικών μηχανισμών, καθώς και τις συγκρούσεις που μπορεί να προκύψουν μεταξύ διαφορετικών συμφερόντων και στρατηγικών. Ενώ το κύριο επίκεντρο αυτού του έργου είναι η Πολιτεία της Καλιφόρνια, αυτό το βιβλίο προσφέρει ευρύτερες πληροφορίες για το πώς τα κράτη, οι τοπικές κυβερνήσεις και οι ιδιωτικές επιχειρήσεις μπορούν να κάνουν αυτά τα κρίσιμα πρώτα βήματα για να επενδύσουν στη συλλογική προσαρμογή της κοινωνίας στην αλλαγή του κλίματος. Διαθέσιμο στο Amazon
Λύσεις που βασίζονται στη φύση στην προσαρμογή της αλλαγής του κλίματος σε αστικές περιοχές: Σχέσεις μεταξύ επιστήμης, πολιτικής και πρακτικής
των Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Αυτό το βιβλίο ανοιχτής πρόσβασης συγκεντρώνει ερευνητικά ευρήματα και εμπειρίες από την επιστήμη, την πολιτική και την πρακτική για να τονίσει και να συζητήσει τη σημασία των λύσεων που βασίζονται στη φύση για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή στις αστικές περιοχές. Έμφαση δίνεται στο δυναμικό των φυσικών προσεγγίσεων για τη δημιουργία πολλαπλών οφελών για την κοινωνία.
Οι συνεισφορές των εμπειρογνωμόνων παρουσιάζουν συστάσεις για τη δημιουργία συνεργιών μεταξύ των τρεχουσών διαδικασιών πολιτικής, των επιστημονικών προγραμμάτων και της πρακτικής εφαρμογής των κλιματικών αλλαγών και των μέτρων διατήρησης της φύσης σε παγκόσμιες αστικές περιοχές. Διαθέσιμο στο Amazon
Μια κρίσιμη προσέγγιση στην προσαρμογή της κλιματικής αλλαγής: Ομιλίες, πολιτικές και πρακτικές
από τους Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Αυτός ο επεξεργασμένος τόμος συγκεντρώνει κριτική έρευνα σχετικά με τους διαλόγους, τις πολιτικές και τις πρακτικές προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή από μια διεπιστημονική προοπτική. Με βάση παραδείγματα από χώρες όπως η Κολομβία, το Μεξικό, ο Καναδάς, η Γερμανία, η Ρωσία, η Τανζανία, η Ινδονησία και τα νησιά του Ειρηνικού, τα κεφάλαια περιγράφουν πώς τα μέτρα προσαρμογής ερμηνεύονται, μετασχηματίζονται και εφαρμόζονται σε επίπεδο βάσης και πώς αυτά τα μέτρα αλλάζουν ή παρεμβαίνουν σχέσεις εξουσίας, νομικός πλουραλισμός και τοπικές (οικολογικές) γνώσεις. Συνολικά, το βιβλίο προκαλεί καθιερωμένες προοπτικές προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή λαμβάνοντας υπόψη ζητήματα πολιτιστικής πολυμορφίας, περιβαλλοντικού δικαίου και ανθρωπίνων δικαιωμάτων, καθώς και φεμινιστικές ή διατομεακές προσεγγίσεις. Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση επιτρέπει την ανάλυση των νέων διαμορφώσεων της γνώσης και της δύναμης που εξελίσσονται στο όνομα της προσαρμογής της κλιματικής αλλαγής. Διαθέσιμο στο Amazon
Από τον εκδότη:
Οι αγορές στο Amazon πηγαίνουν για να αντισταθμίσουν το κόστος μεταφοράς InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, και ClimateImpactNews.com χωρίς κόστος και χωρίς διαφημιστές που παρακολουθούν τις συνήθειες περιήγησής σας. Ακόμα κι αν κάνετε κλικ σε έναν σύνδεσμο αλλά δεν αγοράσετε αυτά τα επιλεγμένα προϊόντα, οτιδήποτε άλλο αγοράζετε στην ίδια επίσκεψη στο Amazon μας πληρώνει μια μικρή προμήθεια. Δεν υπάρχει επιπλέον κόστος για εσάς, οπότε συμβάλλετε στην προσπάθεια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήστε αυτό το σύνδεσμο για χρήση στο Amazon ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορείτε να υποστηρίξετε τις προσπάθειές μας.
