Nelle città di tutto il mondo, gli alberi lo sono spesso piantato per aiutare a controllare le temperature e mitigare gli effetti del "isola di calore urbana”. Ma mentre gli alberi sono stati chiamati "condizionatori d'aria della natura", In pratica, gli scienziati hanno spesso difficoltà a dimostrare le loro proprietà di raffreddamento.

Il modo più ovvio per misurare l'effetto di raffreddamento degli alberi sarebbe quello di confrontare la temperatura dell'aria nei parchi con quella nelle strade vicine. Ma questo metodo viene spesso in mente risultati deludenti: anche in parchi grandi e frondosi, la temperatura dell'aria diurna è solitamente inferiore a 1 ° C più fredda rispetto alle strade soffocate, e di notte la temperatura nei parchi può essere effettivamente più elevata.

Per spiegare questa contraddizione, dobbiamo pensare più chiaramente alla fisica dei flussi di calore nelle nostre città e alla scala delle misure che stiamo prendendo.

Shady Days

Teoricamente, gli alberi possono aiutare a fornire il raffreddamento in due modi: fornendo ombra e attraverso un processo noto come evapotraspirazione. A livello locale, gli alberi forniscono la maggior parte del loro effetto di raffreddamento grazie all'ombreggiatura. Quanto ci sentiamo caldi dipende in realtà meno dalla temperatura dell'aria locale, e più da quanta radiazione elettromagnetica emettiamo e assorbiamo da ciò che ci circonda. Il baldacchino di un albero si comporta come un parasole, bloccandolo fino a 90% delle radiazioni solari, e aumentando la quantità di calore che perdiamo nei nostri dintorni raffreddando il terreno sotto di noi.

L'ombra raffredda il terreno. Roland Ennos, Autore previsto

Tutto sommato, l'ombra fornita dagli alberi può ridurre la nostra temperatura fisiologicamente equivalente (ovvero, quanto caldo sentiamo che sia l'ambiente in cui ci troviamo) tra sette e 15 ° C, a seconda della nostra latitudine. Non sorprende quindi che, in piena estate, le persone si affollino per la deliziosa freschezza dell'ombra fornita dai parchi di Londra, dai viali parigini e dalle piazze mediterranee.

Gli alberi possono anche raffreddare gli edifici, specialmente se piantati ad est o ad ovest, poiché la loro ombra impedisce alle radiazioni solari di penetrare nei finestrini o al riscaldamento delle pareti esterne. Sperimentale indagini e studi di modellizzazione negli Stati Uniti hanno dimostrato che l'ombra degli alberi può ridurre i costi di condizionamento delle case unifamiliari da 20% a 30%.

Ma l'aria condizionata è più comune in alcuni luoghi che in altri: per esempio, mentre tre su quattro Le famiglie australiane hanno un condizionatore d'aria, sono molto meno comuni nel Nord Europa, lasciando la popolazione lì più vulnerabile ai danni del calore urbano. Durante l'ondata di caldo europea 2003, c'erano 70,000 registrati più decessi, rispetto ai periodi freddi equivalenti. Abbiamo urgente bisogno di ulteriori ricerche per scoprire quanta ombra dagli alberi potrebbe raffreddare le case a schiera ei condomini, dove vivono così tante persone meno abbienti.

Battere il calore

Gli alberi possono anche essere usati per affrontare un problema più grande: l'isola di calore urbana. Durante i periodi di calma, tempo soleggiato, la temperatura dell'aria delle città può essere sollevato sopra quella della campagna circostante fino a 7 ° C, soprattutto di notte. Nelle città, le superfici dure di asfalto e mattoni scuri assorbono quasi tutte le radiazioni di onde corte provenienti dal sole, riscaldamento tra 40 ° C e 60 ° C e immagazzinare energia che viene poi rilasciata nell'aria durante il calare della notte, quando può essere intrappolata nei canyon stretti della strada.

Evapotraspirazione in azione. Roland Ennos, Autore previsto

Gli alberi urbani possono contrastare questo processo intercettando la radiazione prima che raggiunga il suolo e usando l'energia per l'evapotraspirazione. L'evapotraspirazione si verifica quando i raggi del sole colpiscono la chioma degli alberi, facendo evaporare l'acqua dalle foglie. Questo li raffredda, proprio come la sudorazione raffredda la nostra pelle, riducendo così la quantità di energia rimasta per riscaldare l'aria.

Gli effetti dell'evapotraspirazione possono essere quantificati in due modi. Innanzitutto, puoi misurare la temperatura della chioma dell'albero, che è tipicamente molto più fresco rispetto alle superfici costruite - solo da 2 ° C a 3 ° C sopra la temperatura dell'aria. Sfortunatamente, non possiamo affermare che questa differenza di temperatura sia la prova della capacità di raffreddamento; le foglie sarebbero più fredde delle superfici costruite, anche se non stavano perdendo acqua, perché sono raffreddate in modo più efficace convezione.

Un metodo migliore consiste nel calcolare direttamente l'effetto di raffreddamento di un albero, misurando la quantità di acqua che sta perdendo. Puoi farlo misurando la linfa che scorre nel suo tronco o la perdita d'acqua dalle foglie singole. Questi metodi mostrano che i baldacchini degli alberi possono deviare oltre il 60% della radiazione in arrivo per evapotraspirare. Anche un piccolo albero di pera Callery (4m high) - una specie comunemente piantata nel Nord Europa - può fornire in giro 6kW di raffreddamento: l'equivalente di due piccoli condizionatori d'aria.

Ma c'è un problema: gli alberi forniscono questo effetto di raffreddamento solo quando crescono bene. Misurando la perdita di acqua da singole foglie, abbiamo mostrato quelle più rare, a crescita lenta, con prugne e meli di granchio rappresentavano solo un quarto dell'effetto rinfrescante delle pere Callery. Inoltre, l'efficacia degli alberi può essere notevolmente ridotta se le condizioni di crescita sono scarse. Abbiamo scoperto che la traspirazione delle pere Callery poteva essere ridotta di un fattore cinque, se le radici crescevano attraverso il terreno compattato o scarsamente aerato. Sono necessarie molte più ricerche sulle prestazioni relative degli alberi grandi e piccoli, sia che siano piantati su strade o nei parchi.

Un'ultima difficoltà nell'elaborazione del potere di raffreddamento degli alberi è determinare quanto l'evapotraspirazione di un dato albero riduca effettivamente la temperatura dell'aria. Come spesso accade nella scienza, è necessario un approccio modellistico, con fisici, ingegneri e biologi che lavorano insieme. Dobbiamo inserire alberi realistici in modelli climatici regionali dettagliati, in grado di imitare i complessi movimenti quotidiani di aria ed energia attraverso la città. Solo allora possiamo determinare i benefici regionali della foresta urbana e capire come utilizzare gli alberi per rendere le nostre città più fresche e più piacevoli in cui vivere.

Circa l'autore

Roland Ennos, professore di biomeccanica, Università di Hull. È interessato ai modi in cui gli organismi interagiscono con il mondo fisico, in particolare nella loro ingegneria strutturale. Ha studiato la progettazione meccanica di ali di insetti e sistemi di radici di piante e le difese meccaniche di erbe, ma recentemente è diventato particolarmente affascinato dal legno.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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