Como as árvores podem realmente esfriar nossas cidades?

Como as árvores podem realmente esfriar nossas cidades?

Em cidades ao redor do mundo, as árvores são muitas vezes plantada para ajudar a controlar as temperaturas e mitigar os efeitos doilha de calor urbano” Mas enquanto as árvores foram chamadas “condicionadores de ar da natureza”, Na prática, os cientistas freqüentemente têm dificuldade em demonstrar suas propriedades de resfriamento.

A maneira mais óbvia de medir o efeito de resfriamento das árvores seria comparar a temperatura do ar nos parques com a das ruas próximas. Mas esse método geralmente surge resultados decepcionantes: mesmo em grandes parques frondosos, a temperatura do ar durante o dia é geralmente menor que 1 ° C mais fria que nas ruas abafadas, e à noite a temperatura nos parques pode ser maior.

Para explicar essa contradição, precisamos pensar mais claramente sobre a física dos fluxos de calor em nossas cidades e a escala das medições que estamos tomando.

Shady Days

Teoricamente, as árvores podem ajudar a fornecer resfriamento de duas maneiras: fornecendo sombra e através de um processo conhecido como evapotranspiração. Localmente, as árvores fornecem a maior parte do efeito de resfriamento por sombreamento. O quanto nos sentimos realmente aquecidos depende menos da temperatura do ar local e da quantidade de radiação eletromagnética que emitimos e absorvemos em nosso ambiente. O dossel de uma árvore funciona como um guarda-sol, bloqueando até% 90 da radiação do sol, e aumentando a quantidade de calor que perdemos para o nosso entorno, resfriando o chão abaixo de nós.

Como as árvores podem realmente esfriar nossas cidades? Sombra esfria o chão. Roland Ennos, Autor fornecida

Tudo em cima, a sombra provida por árvores pode reduzir nossa temperatura fisiologicamente equivalente (isto é, quão quente nós sentimos que nosso entorno seja) entre sete e 15 ° C, dependendo da nossa latitude. Portanto, não é surpresa que, no auge do verão, as pessoas se aglomeram no delicioso frescor da sombra proporcionada pelos parques londrinos, pelas avenidas parisienses e pelas praças mediterrâneas.

As árvores também podem resfriar os edifícios - especialmente quando plantadas a leste ou oeste - já que sua sombra impede que a radiação solar penetre nas janelas ou que aqueça as paredes externas. Experimental investigações e estudos de modelagem nos EUA mostraram que a sombra das árvores pode reduzir os custos de ar condicionado das casas isoladas em 20% para 30%.


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Mas o ar condicionado é mais comum em alguns lugares do que em outros: por exemplo, enquanto tres em cada quatro Os lares australianos têm ar condicionado, são muito menos comuns no norte da Europa, deixando a população mais vulnerável aos danos do calor urbano. Durante a 2003 European Heatwave, houve 70,000 mais mortes registradas, em comparação com períodos de arrefecimento equivalentes. Precisamos urgentemente de mais pesquisas para descobrir a quantidade de sombra das árvores que poderiam resfriar as casas com terraço e os prédios de apartamentos, onde vivem tantas pessoas menos abastadas.

Batendo o calor

As árvores também podem ser usadas para resolver um problema maior: a ilha de calor urbana. Durante períodos de tempo calmo e ensolarado, a temperatura do ar das cidades pode ser levantado acima da zona rural circundante até 7 ° C, especialmente à noite. Nas cidades, as superfícies duras e escuras de asfalto e tijolos absorvem quase toda a radiação de ondas curtas do sol, esquentando entre 40 ° C e 60 ° C, e armazenando energia que é então liberada no ar durante a parada da noite, quando ela pode ficar presa nos desfiladeiros das ruas estreitas.

Como as árvores podem realmente esfriar nossas cidades? Evapotranspiração em ação. Roland Ennos, Autor fornecida

As árvores urbanas podem combater esse processo interceptando a radiação antes de atingir o solo e usando a energia para evapotranspiração. A evapotranspiração ocorre quando os raios do sol atingem o dossel das árvores, fazendo com que a água evapore das folhas. Isso as resfria - assim como a transpiração esfria nossa pele - reduzindo assim a quantidade de energia que resta para aquecer o ar.

Os efeitos da evapotranspiração podem ser quantificados de duas maneiras. Primeiro, você pode medir a temperatura da copa das árvores, que é normalmente muito mais frio do que superfícies construídas - apenas 2 ° C a 3 ° C acima da temperatura do ar. Infelizmente, não podemos afirmar que essa diferença de temperatura seja evidência de capacidade de resfriamento; as folhas seriam mais frias que as superfícies construídas mesmo que não estivessem perdendo água, porque elas são resfriadas convecção.

Um método melhor é calcular diretamente o efeito de resfriamento de uma árvore, medindo a quantidade de água perdida. Você pode fazer isso medindo o fluxo de seiva até seu tronco, ou a perda de água de folhas individuais. Estes métodos mostram que as copas das árvores podem desviar mais de 60% da radiação recebida para a evapotranspiração. Mesmo uma pequena pereira (4m high) Callery - uma espécie comumente plantada no norte da Europa - pode fornecer 6kW de arrefecimento: o equivalente a duas pequenas unidades de ar condicionado.

Mas há uma armadilha: as árvores só fornecem esse efeito de resfriamento quando estão crescendo bem. Medindo a perda de água de folhas individuais, nós mostramos as árvores de ameixeiras e caranguejo, mais esparsas e de crescimento mais lento, forneciam apenas um quarto do efeito de resfriamento das peras Callery. Além disso, a eficácia das árvores pode ser bastante reduzida se as condições de crescimento forem fracas. Descobrimos que a transpiração das peras Callery poderia ser reduzida por um fator de cinco, se as raízes estivessem crescendo através de solo compactado ou mal arejado. Muito mais pesquisas são necessárias sobre o desempenho relativo de árvores grandes e pequenas, sejam elas plantadas em ruas ou parques.

Uma dificuldade final na elaboração do poder de resfriamento das árvores é determinar o quanto a evapotranspiração de uma determinada árvore reduzirá a temperatura do ar. Como tantas vezes na ciência, uma abordagem de modelagem é necessária, com físicos, engenheiros e biólogos trabalhando juntos. Precisamos colocar árvores realistas em modelos climáticos regionais detalhados, que podem imitar os complexos movimentos diários de ar e energia através da cidade. Só então podemos determinar os benefícios regionais da floresta urbana e descobrir como usar árvores para tornar nossas cidades mais agradáveis ​​e mais agradáveis ​​para se viver.

Sobre o autor

ennos rolandRoland Ennos, professor de biomecânica da Universidade de Hull. Ele está interessado nas formas pelas quais os organismos interagem com o mundo físico, particularmente em sua engenharia estrutural. Ele investigou o projeto mecânico de asas de insetos e sistemas de raízes de plantas e as defesas mecânicas de gramíneas, mas recentemente tornou-se particularmente fascinado com madeira.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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