Het zal geen verrassing zijn voor iedereen die in Phoenix woont, Arizona, dat 2020 een recordjaar was voor hoge temperaturen. Volgens de Nationale Weerdienst in 2020 heeft het gebied van Phoenix alle voorgaande jaren overtroffen wat betreft gemiddelde hoge temperaturen en waarschuwingen voor extreme hitte.

Met de gecombineerde drukkende hitte en COVID-19-beperkingen op reizen en binnenactiviteiten zoals films en restaurants, veel mensen hebben zich tot stadsparken gewend voor openluchtrecreatie.

En terwijl parken in de omgeving van Phoenix kunnen dienen als een oase voor bewoners, de irrigatie die nodig is om parken weelderig en koeler te houden, gaat gepaard met hoge waterkosten.

Om deze kosten te bepalen, een team van wetenschappers onder leiding van hydroloog Enrique R. Vivoni van de School of Earth and Space Exploration and School of Sustainable Engineering and the Built Environment van de Arizona State University (ASU) heeft een jaar lang gegevens verzameld over weersomstandigheden, verdamping en grondwater op Encanto Golf Course in Phoenix. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven .

Het oase-effect bestuderen

Vivoni en zijn team ontdekten dat het park liet zien wat meteorologen het 'oase-effect' noemen, " wat verwijst naar het creëren van een microklimaat dat koeler is dan een omringend droog gebied door de verdamping van een waterbron.

"Het woord 'oase' roept misschien het beeld op van een plas water omringd door palmbomen in een zandwoestijn, ", zegt Vivoni. "Maar ditzelfde effect treedt op in stadsparken wanneer warmte uit de omliggende wijk door wind het park in wordt getransporteerd, verhoging van de verdampingssnelheid."

Om het oase-effect op de golfbaan van Encanto te meten, Vivoni en zijn team gebruikten speciale sensoren bij een weerstation in het park. Deze sensoren maten water- en energiefluxen samen met koolstofdioxide-uitwisselingen die de fotosynthese en ademhaling van planten weergeven.

Vivoni en afgestudeerde studenten Mercedes Kindler, Zhaocheng Wang, en Eli Pérez-Ruiz werkten samen aan de implementatie van de sensor, data-analyse en gebruik van op satellieten gebaseerde producten om de parkcondities te bewaken.

"We hebben ons in februari 2019 gevestigd in Encanto Park en al onze instrumenten waren de volgende maand operationeel, " zegt Kindler. "Een jaar lang, we brachten wekelijkse of tweewekelijkse bezoeken aan de sites voor gegevensverzameling en stationsonderhoud. Het was een geweldige ervaring om aan dit onderzoeksproject te werken, omdat het ons in staat heeft gesteld om meer te leren over water- en energiestromen op een stadsgolfbaan."

Hun opmerkelijke bevindingen waren tweeledig. Eerst, het oase-effect leidde tot onverwacht hoge verdampingsverliezen tijdens de nacht. Tweede, het oase-effect was gerelateerd aan de verdamping van bodemwater en irrigatiewater, en niet aan de activiteit van planten en grassen in het park.

"Vanwege het oase-effect, wanneer we onze stadsparken 's nachts irrigeren, we verliezen enorme hoeveelheden water en we zien een verhoogde uitstoot van kooldioxide, wat zou kunnen leiden tot een hoger aardopwarmingsvermogen, ", zegt Vivoni. "Dit heeft belangrijke implicaties voor het waterbehoud en het beheer van de uitstoot van broeikasgassen in woestijnsteden zoals Phoenix."

Hoewel aanvullende studies nodig zijn om te bepalen wanneer het overdag beter is om te irrigeren, het maken van deze managementverandering zou het verdampingsverlies en de kooldioxide-emissies (die bijdragen aan de opwarming van de aarde) verminderen tijdens warme, droog, winderige dagen.

Het moet ook nog worden bepaald hoe wijdverbreid dit effect is binnen Phoenix. Gezien het grote aantal parken en golfbanen, echter, verwacht wordt dat de resultaten van deze studie belangrijke regionale gevolgen zullen opleveren die door de staat moeten worden overwogen, provinciale en stadsdiensten.