Back to top

A mini arborétumok szerepe a klímavédelemben

Egy forró, szélcsendes napon a lombos fák közelében akár 10-15 °C-kal hűvösebb lehet, mint egy napsütésnek jobban kitett városi területen. A fák kulcsszerepet játszanak a hőstressz megelőzésében és a klímabarát, élhetőbb városok kialakításában. Világszerte számos helyen vizsgálják a lombos fák klímavédelemben betöltött szerepét.

A Floriade kertészeti világkiállításon is bemutatott kutatásban azt nézik, hogy különböző fafajoknak milyen a hűtőhatása.

A fáknak számos kedvező hatása van: csökkentik a levegő a szén-dioxid-tartalmát, oxigént termelnek vagy tisztítják a levegőt a szennyező részecskék és szállópor megkötésével. Élőhelyet teremtenek a gombáknak, moháknak, rovaroknak, emlősöknek és madaraknak, így számos életközösség alapját képezik a városi területeken is. De a fák abban is segítenek, hogy hűvösebbek maradjanak a városaink terei, utcái és épületei.

A lombos fák levelei elnyelik a napsugárzást, eloszlatják a lezúduló csapadékot, vizet raktároznak, árnyékolnak, mindezekkel csökkentik a hőmérsékletet közvetlen környezetükben.

Az egyre gyakoribb nyári hőhullámok idején a fák sűrű lombja olyan menedéket nyújt, amelyre feltétlenül szükség van: egy fás park vagy közkert frissítő, üdítő zöld oázisként működik a városi betonsivatagban.

A delfti Műszaki Egyetem építészeti karának főbejárata mellett létesítették az első klímaarborétumot
A delfti Műszaki Egyetem építészeti karának főbejárata mellett létesítették az első klímaarborétumot
Fotó: tudelft.nl

Hűtési kapacitás

2018-ban közös kutatási programot indított a delfti Műszaki Egyetem Építészeti és Épített Környezettudományi Kara és a Holland Tájkertészek Szövetsége (VHG) a városi erdészetről. A kezdeményezés többcélú: tanulmányozzák a különböző fafajok hűtési teljesítményét, valamint részt vesznek és támogatják azt az alapkutatást is, amelyben azt vizsgálják, milyen kapcsolat van a fák felépítése és a városi mikroklíma között. A programot René van der Velde táj­építész vezeti, az egyetem tájépítészet tanszékének a kutatója. A kezdeményezéshez számos kutató csatlakozott, egyebek mellett Lotte Dijkstra tájépítész is, aki korábban a tájépítészeti szak diákjaként a fák szerepét tanulmányozta a múlt és a jelen városaiban, elsősorban az utcafásítások vonatkozásában.

A kutatónő szerint bár a kertészek és más „zöld” szakemberek sokat értenek a fafajok épített környezetben való teljesítményéhez, hűtési kapacitásukról nagyon kevés tapasztalatuk van.

Következésképpen a hatások, amelyekről beszélünk, csak becsléseken, feltételezéseken alapulnak, emeli ki a szakember.

Annak megállapítására, hogy a fizikai tulajdonságok, mint például a törzs és a korona alakja, az ágszerkezet és a levél jellemzői hogyan befolyásolják a környezet hőmérsékletét, 2020 tavaszán a kutatócsoport úgynevezett klímaarborétumokat tervezett és épített a holland parkokban és kertekben gyakori fafajták alkalmazásával.

A kertészeti világkiállításon a nemzetközi nagyközönség is megismerheti a különleges kutatás részleteit
A kertészeti világkiállításon a nemzetközi nagyközönség is megismerheti a különleges kutatás részleteit
A tervezést a fafajok alak szerinti osztályozásával kezdték. A csapat 53 alapmodellt vagy típust azonosított, így hozták létre a fák első besorolását, majd azt figyelembe véve tervezték meg a delfti egyetem előtti téren az arborétumot, amelyet egyfajta terepi laboratóriumként használnak jelenleg is. A téren meteorológiai állomást létesítettek.

Az állomás mérési eredményeit vetik össze az elültetett fáknál is elhelyezett érzékelőkről leolvasott adatokkal.

Az elképzelésnek megfelelően a meteorológiai nyár folyamán, március 21-től szeptember 21-ig mérik a hőmérsékletet és a sugárzást, valamint a páratartalmat és a párolgást. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a sugárzás pontos mérése a legnehezebb, mert figyelembe kell venni az épületek és járdák általi hővisszaverődést is. Ezeket a méréseket árnyékban kell végezni, azonban az árnyékok helyzete napközben és évszakok szerint is változik. Azt próbálják kitalálni, hogyan lehetne ezt hatékonyan mérni ennyi fa esetében. A kísérleti parcella három évig a helyén marad, így a tapasztalatokat jelenleg is gyűjtik.

A delfti „arborétum” mellett egyébként más parcellák is épültek. Pontosan ennek mintájára, ugyanazokkal a fafajokkal telepítettek újakat a hollandiai Almere-ben és Dordrechtben, valamint egy barendrechti ipari parkban.

Konténerekben és talajban

A delfti TU egyetem Építészeti Karának bejárata előtti téren lévő a legelső klímaarborétum. A 75 fát egyedi készítésű konténerekbe ültették, az átlagosan 20-25 centiméter törzsátmérőjű, 4-7 méter magas fák három évig maradnak a területen.

A fák az egyetemi főbejárat két oldalán helyezkednek el, a meteorológiai állomás érzékelőit pedig a tér közepére telepítették.

A mérések ideje alatt a fákat rendszeresen mozgatják, ez lehetőséget ad a kutatócsoportnak a különböző beállítások és konfigurációk tesztelésére, a mozgatható konténereket is kifejezetten erre a célra tervezték.

Elgondolkodtató adatok

A fák hűtik a környezetünket és különböző mechanizmusokon keresztül kölcsönhatásba kerülnek a felmelegedést okozó napsugárzással is. A napsugárzás elektromágneses energia, amely fényt és hőt biztosít a Föld számára. A sugárzás intenzitása, a besugárzás a szélességi foktól, az évszaktól és az időjárástól függően változik. A Föld felszínét elérő sugárzás körülbelül 42%-a látható fény és körülbelül 50%-a infravörös, láthatatlan sugárzás. A fa levelei a fotoszintézis során a beérkező látható sugárzás 80%-át képesek elnyelni, és körülbelül 10%-a pedig a levelekről visszaverődik a légkörbe. Az infravörös (láthatatlan) sugárzás 20%-át a levelek elnyelik, 50%-át pedig visszaverik a légkörbe. Egy fa sok száz, néha több ezer levele így drámai módon képes csökkenti a lombkoronán áthaladó sugárzást, így óvja meg a felmelegedéstől a városi felületeket. A fa koronája több lombrétegből áll, ami tovább mérsékli a talajt érő sugárzást. Ennek a rétegződésnek a hatása megbecsülhető, mégpedig a Leaf Area Index segítségével. Ez a szám a lombkoronában lévő összes levél és a fák koronájának a talajra való vetülete közötti arányt fejezi ki. A mérsékelt éghajlati övezetben sok kifejlett, szélesebb levéllel rendelkező fa LAI-értéke 5 és 10 között van, ami azt jelenti, hogy számottevően csökkenthetik a lombkoronán áthaladó napfény mennyiségét.

A fák a városi mikroklímát is befolyásolják az evapotranszspiráció révén. A fotoszintézishez szükséges nedvesség a levelek pórusain keresztül szabadul fel, elpárolog, ezáltal hűti a körülötte lévő levegőt. A párolgás energiát igényel, amelyet a környezetből hő formájában von el. Ez a lehűtött levegő a talaj mentén is csökkenti a felszín hőmérsékletét, javítva az emberek hő- és komfortérzetét. Minden liter elpárologtatott víz 700 wattal hűti a környezetet. Számos kifejlett fa akár 100 liter vizet is elpárologtat naponta, ez 70 kW hűtési teljesítményt jelent, ami megfelel két átlagos méretű háztartási klímaberendezés hűtőteljesítményének. Elgondolkodtató számok ezek.

A dordrechti klímaarborétum fejlesztés alatt álló területen van. Néhány kisebb ház található a közelben, a lakók gondozzák a fákat, a kutatócsoport végzi a méréseket.

Az almere-i arborétum a delfti arborétum tükörképe, azonban a fákat nyílt terepre ültették. Ez lehetőséget ad a kutatócsoportnak, hogy összehasonlítsa a fák hatását burkolt felületen és nyílt élettéren. Amikor a projekt befejeződik, a fákat Almere Regenboog negyedében ültetik el. A Barendrechtben található klímakert helyszíne egyben építési terület is: a telkeken új fenntartható városrész épül, ahol a vizsgálat után a fák szintén helyet kapnak majd.

Gyakorlati eredmények

A négy helyszínen az összes fát ugyanazon szempontok alapján vizsgálják, azonban az eltérő környezet miatt mások a feltételek. Ez pedig lehetővé teszi, hogy négy különálló adatkészletet hozzanak létre, és összehasonlíthassák az eredményeket, amelyek alapján következtetéseket tudnak levonni és új ismereteket tudnak szerezni arról, hogy az egyes fafajok hogyan és milyen mértékben hűtik a környezetet eltérő környezetben.

Az említett városok önkormányzatai hozzájárulnak a kutatás finanszírozásához, és ők adták a mini arborétumok telkeit is.

75 különböző fafaj környezetre gyakorolt hatását vizsgálják
75 különböző fafaj környezetre gyakorolt hatását vizsgálják
Fotó: tudelft.nl
Az önkormányzatok ugyanis ma már olyan gyakorlati ismereteket keresnek, amelyek ténylegesen segíthetik őket abban, hogy a városi környezetet klímabiztossá, kellemessé és egészségessé tegyék. Ráadásul nem túl bonyolult és nem túl drága megoldásokra van szükségük. A városi területek zöldebbé tétele mindezt az igényt kielégítheti, azonban fontos azt is tudni, pontosan milyen típusú növényzet és hol működik a legjobban. A fák és általánosságban a növények akkor juthatnak a leg­nagyobb térhez a szó szoros és átvitt értelmében is, ha szerepüket és hasznukat számszerűsíteni lehet. A zöldfelület fontossága sajnos gyakran eltörpül például a lakhatással szemben a rendelkezésre álló városi területekért folytatott harcban. Ma már mindenki ösztönösen érti, hogy a városi zöldítés mindenféle szempontból előnyös, és egyre fon­to­sabbá válik, de a politikát mégsem lehet pusztán az ösztönökre alapozni, hangsúlyozta a kutatónő a vizsgálat egyik alapvető kiindulási pontját.

Kiválasztási szempontok

Ha egy fafaj csupán fél fokkal hűti jobban a környezetét, mint egy másik, teljesen mindegy, melyiket ültetik. Azonban ha kimutathatón több foknyi, akár 4 vagy 8 °C a különbség, akkor a várostervezők ezt az ismeretet felhasználva a megfelelő növényzet mellett dönthetnek, hogy a leghatékonyabban hűsítsék a városrészeket a forró nyári napokon.

A kutatók szerint az is kiderülhet, hogy egyik-másik fafaj nem is alkalmas arra, hogy a klímavédelemben szerepet szánjanak neki, és inkább kerülni kell, mert nem segíti az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodást.

A kutatást továbbgondolva, még érdekesebb lehet, ha a jó hűtési tulajdonságokkal rendelkező fajok kiválasztása után olyan tulajdonságok szempontjából is szelektálnak, mint a szárazságtűrés, vagy épp a kis méretű gyökérzet, amely kevés helyet foglal el a talajban.

Már több önkormányzat is érdeklődött a mozgatható, akár ideiglenesen és viszonylag egyszerűen telepíthető városi erdők iránt. Segítségével az adott környezeti feltételeknek leginkább megfelelő zöldfelületeket hozhatnak létre, amely hűt és javítja a környezet minőségét.

Újszerű megközelítés

A kutatás ismertetője szerint a vizsgálat új szakaszában, 2021–2024 között még több fajt vonnak be, valamint in situ kifejlett és fejlődésben lévő fákat is tanulmányoznak, egyebek mellett a világkiállítás területén elültetett több mint 700 különböző fafajtát.

A klímaarbotérum (Climate Arboreta) kutatási projekt egyik kulcsfontosságú megközelítése, hogy a fákat fizikai megjelenésük (fiziognómia) alapján tanulmányozzák és osztályozzák (faarchitektúra), figyelembe véve a fák szaporodási tulajdonságait is (biológiai taxonómia).

A speciális ültetőedények könnyen összeszerelhetők, mozgathatók, kivitelezésük költséghatékony
A speciális ültetőedények könnyen összeszerelhetők, mozgathatók, kivitelezésük költséghatékony
Fotó: Bktudelft
Az eredetileg az USA-ból származó tudományterület kezdetben csupán az amerikai tájépítészek által a fák formájának tanulmányozásával és különféle térhatásaik szerinti csoportosításával foglakozott. Az 1970-es években a trópusi erdők fáinak tanulmányozása során erdészeti szakemberek egy új modellsorozatot dolgoztak ki, amely a fák függőleges és vízszintes növekedésének különbözőségén alapul. Bár azóta a faarchitektúra tudományterülete keveset változott, a Climat Arboreta projekt egyik kulcsfontosságú elemét képezi, amely segít annak megértésében, hogy a fák hogyan hűtik le a városokat. A kutatásnak egyébként az is célkitűzése, hogy a faarchitektúra tudományának új lendületet adjanak. A kutatás eredménye az az új leíró keretrendszer, amely egy adott faj vagy fajta jellemző szerkezetét, felépítését írja le hűtési teljesítményének szempontjából. A keretrendszer a fa elsődleges fizikai jellemzőit foglalja össze, amelyek meghatározzák a fa azon képességét, ahogyan elnyeli és visszaveri a napsugárzást.

A kutatócsoport tagjai több tudományterületről érkeztek, a legtöbben azonban tájépítészek.

A delfti TU Egyetemen felállított arborétum karbantartásáért a kampusz ingatlankezelő részlege felel, amely a kutatás befejeztével egyébként megkapja a fákat, és el fogják őket ültetni az egyetemen területén. A monitoring programot Marjolein Pijpers-van Esch, a környezettechnológia és design tanszék oktatója vezeti. A TU Delft Klíma Intézete segített a meteorológiai állomás referenciaméréseiben, a botanikus kert mikrobiológusa pedig a fáknak megfelelő talaj összeállításáért volt felelős. A kutatók maguk tervezték meg azokat a faládákat, amelyekbe a fákat ültették. Strapabírók, könnyen összeszerelhető és padként is használható ládák születtek. A programban az említetteken kívül Jaap Smit dendrológus, valamint a Wageningeni Egyetem is közreműködik.

Forrás: 
Kertészet és Szőlészet/urbanforestry.nl/Floriade Expo
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Kertészet és Szőlészet 2022/33 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Illóolaj, vagy „illatolaj”? Mindkettő illatos, de nem mindegy melyiket használjuk…

Az illóolajokat sokan alkalmazzák az őszi-téli időszakban, hiszen jó szolgálatot tehetnek a felső légúti megbetegedések megelőzésében, kezelésében, de egy stresszes nap után is segíthet ellazulni némelyikük. Ám nem mindegy hogy illóolajat, vagy „illatolajat” veszünk…

Jó irányba haladnak az európai fajvédelmi programok

Nagyon sok vadonélő állatfaj populációja virágzik, hála az Európa szerte futó visszatelepítési- illetve védelmi programoknak egy tanulmány szerint.

A tudósok új részleteket fedeznek fel a Yellowstone-ról egy óriási repülő elektromágnessel

A Virginia Tech és a U.S. Geological Survey tudósai egy 80 láb átmérőjű elektromágnessel vizsgálták meg a Yellowstone Nemzeti Park felszín alatti területét, hogy többet tudjanak meg a vízrendszerről - áll a sajtóközleményben.

A Földön minden nyolcadik madárfajt a kihalás fenyegeti

Négyévente teszi közzé jelentését a BirdLife International a Föld madárvilágának helyzetéről. Az idei beszámoló szerint a mezőgazdaság terjeszkedése és egyre nagyobb intenzitása a fajok 73 százalékát fenyegeti. De a fakitermelés, az idegenhonos fajok térhódítása, a természeti erőforrások kiaknázása és az éghajlatváltozás is szerepel a veszélyforrások között.

Az aszály ellenére jó évet zártak a dinnyetermesztők

Hazánkban a dinnyeszezon hamarabb kezdődött, mint tavaly; az extrém melegtől hirtelen nagy mennyiség keletkezett a piacon, ám ezek a csúcsok augusztus elejére eltűntek. A termelők végig tudtak belföldre és exportra is értékesíteni, ezért összességében pozitív szaldós volt a mérlegük.

Erdőgazdálkodás a Kelet-Nyírségben

Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében, a Nyírségben, az ország egyik legnagyobb homokvidékén gazdálkodik a NYÍRERDŐ Zrt. Nyírbátori Erdészete. A térségben meghatározó fafaj a Nyírség aranyaként számon tartott akác, ami az erdészet tevékenységében, eredményességében is kiemelt szerepet játszik. A homoki területekre jellemző természeti értékeken kívül számtalan kulturális érdekesség várja a környékre látogatókat.

Ön is segítheti a halak védelmét

A lakosság segítségét kérik a halak vándorlását akadályozó magyarországi gátak feltérképezéséhez a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (BLKI).

Ipari kenderrel a nitrogén- és metánkibocsátás csökkentéséért

Szántóföldi iparikender-termesztéssel csökkenteni lehetne a mezőgazdaság nitrogén-, metán- és CO2-kibocsátását, vagyis fontos szerepet játszhatna a kultúra a fenntartható mezőgazdaságban.

Most nyílik a szilva?!

Szeptember első felében virágzó szilvafákat és díszfákat – főleg vadgesztenyét – is láthattunk. Hogy lehetséges ez? Jó dolog és a hosszú őszt jelzi, vagy inkább káros jelenség? Esetleg mutat valamit, amit a termesztőnek nem szabad figyelmen kívül hagynia? Az őszi virágzás mindenképpen jelzésértékű, mégpedig elsősorban a fák gyenge erőnlétére utalhat. De több tényező együttes hatása ez a jelenség.

Fontos az őszi felkészülés

A kajszi és a szilva élettani betegségei, gyors pusztulása szerteágazó okokra vezethető vissza, az egyik a fák erőnléte, amiben nagy szerepe van a tápanyagellátásnak. Cegléden a fák őszi feltöltésének részleteiről esett szó, és a szilvafajta-gyűjtemény ígéretes egyedeit is láthattunk.