¿Cómo pueden los árboles realmente enfriar nuestras ciudades?

¿Cómo pueden los árboles realmente enfriar nuestras ciudades?

En ciudades de todo el mundo, los árboles son a menudo plantado Para ayudar a controlar las temperaturas y mitigar los efectos de laisla de calor urbano". Pero si bien los árboles han sido llamados "acondicionadores de aire de la naturaleza”, En la práctica, los científicos a menudo tienen dificultades para demostrar sus propiedades de enfriamiento.

La forma más obvia de medir el efecto de enfriamiento de los árboles sería comparar la temperatura del aire en los parques con la de las calles cercanas. Pero este método a menudo viene con resultados decepcionantes: incluso en los parques grandes y frondosos, la temperatura del aire durante el día generalmente es inferior a 1 ° C más fría que en las calles congestionadas, y durante la noche la temperatura en los parques puede ser más alta.

Para explicar esta contradicción, debemos pensar más claramente sobre la física de los flujos de calor en nuestras ciudades y la escala de las mediciones que estamos tomando.

Días sombríos

En teoría, los árboles pueden ayudar a proporcionar enfriamiento de dos maneras: al proporcionar sombra y mediante un proceso conocido como evapotranspiración. A nivel local, los árboles proporcionan la mayor parte de su efecto de enfriamiento mediante la sombra. La sensación de calor en realidad depende menos de la temperatura del aire local y más de la cantidad de radiación electromagnética que emitimos y absorbemos de nuestro entorno. El dosel de un árbol actúa como una sombrilla, bloqueando hasta 90% de la radiación solar, y el aumento de la cantidad de calor que perdemos a nuestro entorno al enfriar el suelo debajo de nosotros.

¿Cómo pueden los árboles realmente enfriar nuestras ciudades? Sombra refresca el suelo. Roland Ennos, autor proporcionado

En general, la sombra proporcionada por los árboles puede reducir nuestra temperatura fisiológicamente equivalente (es decir, qué tan cálidos sentimos que son los alrededores) entre siete y 15 ° C, dependiendo de nuestra latitud. Así que no es de extrañar que, en pleno verano, las personas se agolpan ante la deliciosa frescura de la sombra que brindan los parques de Londres, los bulevares parisinos y las plazas del Mediterráneo.

Los árboles también pueden enfriar los edificios, especialmente cuando se plantan al este o al oeste, ya que su sombra evita que la radiación solar penetre en las ventanas o caliente las paredes externas. Experimental Investigaciones y estudios de modelos. en los EE. UU., se ha demostrado que la sombra de los árboles puede reducir los costos de aire acondicionado de las viviendas unifamiliares en un 20% a 30%.


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Pero el aire acondicionado es más común en algunos lugares que en otros: por ejemplo, mientras que tres de cuatro Los hogares australianos tienen aire acondicionado, son mucho menos comunes en el norte de Europa, lo que hace que la población sea más vulnerable a los daños del calor urbano. Durante la ola de calor europea 2003, hubo 70,000 más muertes registradas, comparados con periodos de frío equivalentes. Necesitamos urgentemente más investigación para descubrir cuánta sombra de los árboles podría enfriar las casas adosadas y los bloques de apartamentos, donde viven tantas personas de bajos recursos.

Superando el calor

Los árboles también se pueden utilizar para abordar un problema mayor: la isla de calor urbano. Durante los períodos de calma, clima soleado, la temperatura del aire de las ciudades. puede ser elevado por encima de la campiña circundante por hasta 7 ° C, especialmente en la noche. En las ciudades, las superficies duras y oscuras de asfalto y ladrillo absorben casi toda la radiación de onda corta proveniente del sol, calentar entre 40 ° C y 60 ° C, y almacenar la energía que luego se libera en el aire durante el silencio de la noche, cuando puede quedar atrapada en los estrechos cañones de la calle.

¿Cómo pueden los árboles realmente enfriar nuestras ciudades? Evapotranspiración en acción. Roland Ennos, autor proporcionado

Los árboles urbanos pueden contrarrestar este proceso interceptando la radiación antes de que llegue al suelo y utilizando la energía para la evapotranspiración. La evapotranspiración ocurre cuando los rayos del sol golpean el dosel de los árboles, lo que hace que el agua se evapore de las hojas. Esto los enfría, al igual que la sudoración refresca nuestra piel, reduciendo así la cantidad de energía que queda para calentar el aire.

Los efectos de la evapotranspiración se pueden cuantificar de dos maneras. Primero, puedes medir la temperatura del dosel del árbol, que es típicamente mucho más fresco superficies construidas: solo 2 ° C a 3 ° C por encima de la temperatura del aire. Desafortunadamente, no podemos afirmar que esta diferencia de temperatura es una evidencia de la capacidad de enfriamiento; Las hojas serían más frías que las superficies construidas, incluso si no estuvieran perdiendo agua, ya que se enfrían más eficazmente por convección.

Un método mejor es calcular el efecto de enfriamiento de un árbol directamente, midiendo la cantidad de agua que está perdiendo. Puede hacer esto midiendo el flujo de savia en su tronco, o la pérdida de agua de hojas simples. Estos métodos muestran que las copas de los árboles pueden desviar más del 60% de la radiación entrante a la evapotranspiración. Incluso un pequeño peral Callery (4m alto), una especie comúnmente plantada en el norte de Europa, puede proporcionar alrededor de 6kW de enfriamiento: el equivalente a dos pequeños aparatos de aire acondicionado.

Pero hay un problema: los árboles solo proporcionan este efecto de enfriamiento cuando están creciendo bien. Midiendo la pérdida de agua de hojas individuales, mostramos que los manzanos de ciruelo y cangrejo más escasos y de menor crecimiento proporcionaron solo una cuarta parte del efecto de enfriamiento de las peras Callery. Además, la efectividad de los árboles puede reducirse considerablemente si las condiciones de crecimiento son deficientes. Encontramos que la transpiración de las peras Callery podría reducirse en un factor de cinco, si las raíces crecieran a través de un suelo compactado o mal aireado. Se necesita mucha más investigación sobre el rendimiento relativo de árboles grandes y pequeños, ya sea que estén plantados en las calles o en los parques.

Una última dificultad para determinar el poder de enfriamiento de los árboles es determinar cuánto reducirá la temperatura del aire la evapotranspiración de un árbol dado. Como muy a menudo en la ciencia, se necesita un enfoque de modelado, con físicos, ingenieros y biólogos trabajando juntos. Necesitamos colocar árboles realistas en modelos climáticos regionales detallados, que puedan imitar los complejos movimientos diarios de aire y energía a través de la ciudad. Solo así podremos determinar los beneficios regionales del bosque urbano y descubrir cómo usar los árboles para hacer que nuestras ciudades sean lugares más fríos y más agradables para vivir.

Sobre el Autor

Ennos RolandRoland Ennos, profesor de biomecánica, Universidad de Hull. Él está interesado en las formas en que los organismos interactúan con el mundo físico, particularmente en su ingeniería estructural. Ha investigado el diseño mecánico de alas de insectos y sistemas de raíces de plantas y las defensas mecánicas de los pastos, pero recientemente se ha vuelto particularmente fascinado con la madera.

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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