In steden, mensen vervangen de natuurlijke bodembedekking door daken, bestrating en andere kunstmatige materialen die ondoordringbaar zijn voor water. Deze oppervlakken veranderen aanzienlijk hoe het land energie absorbeert en afgeeft en veroorzaakt het stedelijke hitte-eilandeffect, een fenomeen waarbij ontwikkelde gebieden heter worden dan nabijgelegen landelijke gebieden. Aangezien klimaatverandering veel steden in de richting van gevaarlijke temperaturen duwt, planners klauteren om overmatige hitte te verminderen.

Een strategie is om kunstmatige oppervlakken te vervangen door vegetatiebedekking. In gebieden met weinig water, zoals Utah, een staat met een van de laagste jaarlijkse neerslagpercentages in de Verenigde Staten, gemeenten moeten het voordeel van lagere temperaturen afwegen tegen het gebruik van kostbaar water voor irrigatie.

Een nieuwe studie van de Universiteit van Utah zal die beslissingen gemakkelijker maken voor de semi-aride Salt Lake Valley, het grootste stedelijke gebied in Utah, gelegen in het noordelijke deel van de staat. De onderzoekers analyseerden met 60 sensoren het microklimaat op vijf locaties in de vallei. Ze ontdekten dat buurten die gedomineerd worden door ondoordringbare oppervlakken warmer en droger waren dan de stadsparken - tot 2 graden warmer zowel overdag als 's nachts.

"Het is intuïtief - we hebben allemaal op een warme zomerdag op een parkeerplaats gestaan, en je voelt de warmte van de grond. En als je op een grasveld staat, het is koeler, " zei hoofdauteur Carolina Gomez-Navarro, postdoctoraal onderzoeker aan de U. "Maar we moeten onze intuïtie ondersteunen met gegevens om de beste strategie voor onze semi-aride steden te bepalen."

Gomez-Navarro en het team maten van juni tot en met augustus 2016 de temperatuur en vochtigheid in vijf parken en in de aangrenzende woonwijken. Ze analyseerden ook hoe het omringende landschap de luchttemperatuur beïnvloedde. Verrassend genoeg, ze ontdekten dat gazons de dag- en nachttemperaturen zelfs meer verlaagden dan bomen. Terwijl bomen schaduw bieden, gazons en graszoden werken als een moeraskoeler - water beweegt door de plant, verdampen uit kleine gaatjes in de bladeren en de lucht afkoelen.

Een groot deel van de warmte die zich overdag opbouwt, verdwijnt 's nachts. Hoe opener het land, de betere warmte kan ontsnappen in de atmosfeer. Een gebied met veel bomen werkt als een kas, warmte vasthouden dicht bij de grond. De studie concludeerde dat een mengsel van verspreide bomen en gras de meest effectieve manier is om de temperaturen in de Salt Lake Valley te koelen.

"Begrijpen hoe bodembedekking de temperatuur beïnvloedt, is cruciaal voor stadsplanners om de voordelen en kosten van het landschapsontwerp af te wegen, "zei Gomez-Navarro. "Dit land was vroeger een vallei van struiken en kale grond. Elke vegetatie die we toevoegen, zal veel irrigatie nodig hebben en het landschap op vele manieren aanpassen."

Het artikel is op 13 oktober gepubliceerd, 2020 in het journaal Landbouw- en bosmeteorologie .

Is het gras altijd groener?

Gomez-Navarro concentreerde zich op vijf parken en de aangrenzende wijken in de Salt Lake Valley:Hunter (noordwesten), Lone Peak (zuidoosten), Midvale City (zuid centraal), Southridge (noordwest) en Sugar House (noordoost). Elke locatie had 12 sensoren die temperatuur en vochtigheid meten:zes in het park en zes in de woonwijken. Gomez-Navarro analyseerde bodembedekking in een diameter van 10 meter rond elke sensor met behulp van satellietbeelden om het percentage daken te schatten, stoep, bomen of graszoden. Ze ontdekte dat hoe meer graszoden in een bepaald gebied, hoe lager de temperatuur.

Ze analyseerde de dekking van de luifel door foto's te maken van de lucht boven elke sensor met een vissenooglens. Ze gebruikte software die het gebied berekende dat bomen de lucht blokkeerden. Ze ontdekte dat hoe opener het landschap, hoe hoger de dagtemperatuur. Hoe meer overkapping, hoe meer schaduw verminderde temperatuur.

De auteurs verwachtten dat er temperatuur- en vochtigheidsverschillen zouden zijn tussen de parken en wijken. Ze waren verrast, echter, dat graszoden bijna dezelfde invloed op de luchttemperatuur hadden als bomen. Het lijkt contra-intuïtief vanwege het verschil tussen luchttemperatuur en waargenomen temperatuur. De waargenomen temperatuur is hoe mensen de omgeving voelen. Wind, luchttemperatuur, vochtigheid en zonnestraling spelen allemaal een rol in hoe comfortabel we ons voelen.

"We hebben het menselijk comfort niet gemeten in deze studie, maar we weten dat de hoeveelheid zonnestraling op onze huid een grote invloed heeft op de waargenomen temperatuur, " zei Gomez-Navarro. "Zelfs als de luchttemperatuur hetzelfde is, we voelen ons veel koeler in de schaduw van een boom omdat het een deel van de straling blokkeert."

Slimme stadsplanning

Volgende, Gomez-Navarro gaat onderzoeken hoe verschillende landschappen direct van invloed zijn op hoe mensen zich prettig voelen in hun omgeving, en hoe het type plantbedekking het bodemwaterverlies beïnvloedt.

"Het wordt steeds heter en parken kunnen een toevluchtsoord zijn tegen de hitte. Maar hoeveel graden kunnen ze de lucht precies koelen? En wat moeten we planten om deze koeling te maximaliseren?" zei co-auteur Diane Pataki, hoogleraar biologie aan de U. "Het wordt steeds eenvoudiger en goedkoper om de temperatuur in parken en buurten te meten, en we zullen deze informatie nodig hebben om goede beslissingen te nemen over toekomstige parkontwerpen."