Stromy – najlepšia klimatizácia v mestách

Enviro
Komentáre

V mestách po celom svete sú stromy často vysadené, aby pomáhali kontrolovať teploty a zmierňovať účinky „mestského tepelného ostrova“.

Ale zatiaľ čo stromy boli nazývané „prírodné klimatizačné zariadenia“, v praxi majú vedci často problémy s preukazovaním svojich chladiacich vlastností, priblížime si prečo.

Najviditeľnejším spôsobom merania chladiaceho účinku stromov by bolo porovnať teplotu vzduchu v parkoch s okolitými ulicami. Táto metóda však často prichádza s neuspokojivými výsledkami: aj vo veľkých listnatých parkoch je denná teplota vzduchu zvyčajne nižšia len o 1 ° C ako v uliciach a v noci môže byť teplota v parkoch v skutočnosti vyššia.

Aby sme tento rozpor vysvetlili, musíme jasnejšie premýšľať o fyzike tepelných tokov v našich mestách a o rozsahu meraní, ktoré prijímame.

ilustračná foto: Markéta Machová z Pixabay

Tienisté dni

Teoreticky môžu stromy pomôcť zabezpečiť chladenie dvoma spôsobmi: poskytnutím tieňa a procesom známym ako evapotranspirácia. Miestne stromy poskytujú väčšinu svojho chladiaceho efektu tienením. Ako teplo sa cítime, vlastne menej závisí od lokálnej teploty vzduchu a viac od toho, koľko elektromagnetického žiarenia emitujeme a absorbujeme z nášho okolia. Znie to veľmi komplikovane ale dá sa to vysvetliť na ľahkom príklade:

Koruna stromu sa správa ako slnečník, blokuje až 90% slnečného žiarenia a zvyšuje množstvo tepla, ktoré strácame v našom okolí ochladením pôdy pod nami.

 

Tieň, ktorý stromy poskytujú, môže znížiť našu fyziologicky ekvivalentnú teplotu (to znamená, aké teplé je naše okolie) o sedem až 15 ° C v závislosti od našej zemepisnej šírky.

 

Stromy môžu tiež ochladzovať budovy – najmä keď sú vysadené na východ alebo na západ – pretože ichabraňuje prenikaniu slnečného žiarenia do okien alebo ohrievaniu vonkajších stien. Experimentálne výskumy a modelovacie štúdie v USA ukázali, že tieň zo stromov môže znížiť náklady na klimatizáciu rodinných domov o 20% až 30%.

 

Klimatizácia je bežnejšia na niektorých miestach viac ako na iných: napríklad, zatiaľ čo tri zo štyroch austrálskych domácností majú klimatizáciu, v severnej Európe sú omnoho menej bežné, takže obyvateľstvo napríklad Švédska, je zraniteľnejšie voči mestskému teplu.  Počas európskych horúcich vĺn v roku 2003 bolo zaznamenaných o 70 000 viac úmrtí v porovnaní s ekvivalentnými chladnejšími obdobiami. Naliehavo potrebujeme viac výskumu, aby sme zistili, koľko tieňa zo stromov by mohlo ochladiť rodinné a bytové domy v mestách.

Boj s teplom

Stromy môžu byť tiež použité na riešenie väčšieho problému: mestský tepelný ostrov. Počas pokojného, slnečného počasia môže byť teplota vzduchu nad mestom zvýšená až o 7 ° C, najmä v noci. V mestách tvrdé, tmavé asfaltové a tehlové plochy absorbujú takmer všetky prichádzajúce krátkovlnné žiarenia zo slnka, zohrievajú sa až na teplotu medzi 40 ° C a 60 ° C. Zároveň skladujú energiu, ktorá sa potom uvoľňuje do ovzdušia počas noci, počas ktorej by ste si možno užili chládok ale táto energia je uväznená v úzkych uličkách mesta.

 

Čo je to tá evapotranspirácia?

Mestské stromy môžu čeliť tomuto procesu tým, že zachytia žiarenie predtým, ako sa dostane na zem, a využívajú energiu na evapotranspiráciu. Evapotranspirácia nastáva, keď slnečné lúče dopadajú na korunu stromov, čo spôsobuje, že sa voda z listov odparuje. To ich ochladzuje – rovnako ako potenie ochladzuje našu pokožku – čím sa znižuje množstvo energie, ktorá zostáva na ohrev vzduchu.

Účinky evapotranspirácie možno kvantifikovať dvoma spôsobmi. Po prvé, môžete zmerať teplotu koruny stromov, ktorá je typicky oveľa chladnejšia ako zastavané ovrchy – len 2 ° C až 3 ° C nad teplotou vzduchu.

Lepšou metódou je však vypočítať chladiaci účinok stromu priamo meraním toho, koľko vody stráca. Môžete to urobiť meraním toku miazgy do jeho kmeňa, alebo straty vody z jednotlivých listov. Tieto metódy ukazujú, že koruny stromov môžu presmerovať viac ako 60% prichádzajúceho žiarenia na evapotranspiráciu. Dokonca aj malá (4 m vysoká, typ Callery) hruška – bežne vysadený druh v severnej Európe – môže poskytnúť približne 6 kW chladenia: ekvivalent dvoch malých klimatizačných jednotiek.

ilustračná foto: pixabay.com

Ale je tu háčik: stromy poskytujú tento chladiaci efekt len ​​vtedy, keď dobre rastú. Meraním úbytku vody z jednotlivých listov sa ukázalo, že redšie, pomalšie rastúce slivky a jablone poskytli iba štvrtinu chladiaceho efektu hrušiek Callery. A čo viac, účinnosť stromov môže byť značne znížená, ak sú podmienky rastu zlé. Vedci istili,  že transpirácia hrušiek Callery by sa mohla znížiť päťnásobne, ak by korene rástli v zhutnenej alebo zle prevzdušnenej pôde. Je potrebné oveľa viac výskumu o relatívnej výkonnosti veľkých a malých stromov, či už sú vysadené na uliciach alebo v parkoch, najmä pri evapotranspirácii. Ich chladiaci efekt vďaka tieneniu sa však spochybniť nedá.

Zdroje:

– Roland Ennos, Profesor Biomechaniky na University of Hull

– Iflscience.com, theconversation.com

Mohlo by vás zaujímať

Newsletter

Zapoj sa do odberu nášho CorrectGreen newslettera a dostávaj pravidelné informácie zo sveta ekológie ľudskou rečou. Z newsletteru sa môžeš kedykoľvek odhlásiť.