Bomen Koelen Effectiever Dan Reflecterende Daken in Kwetsbare Wijken van Houston

Steden zoeken naar manieren om hittegolven te bestrijden

Naarmate hittegolven intensiever worden, zoeken steden naar strategieën om buurten koeler te houden. Een nieuw hulpmiddel, ontwikkeld door onderzoekers aan de Universiteit van Texas in Austin, heeft al geholpen bij het identificeren van mogelijke oplossingen in Houston, een stad waar de impact van hitte sterk kan variëren tussen verschillende gemeenschappen.

Onderzoekers Kwun Yip Fung, Zong-Liang Yang en Dev Niyogi van de UT Jackson School of Geosciences, samen met collega’s uit Spanje en Canada, hebben een nieuw computer model ontwikkeld dat gebruikmaakt van fysica. Dit model integreert indices van menselijk comfort en sociale kwetsbaarheid met strategieën voor het verminderen van het hitte-eiland effect en een geavanceerd stedelijk klimaatmodelleringssysteem. Het onderzoek is gepubliceerd in PNAS Nexus.

Toen de onderzoekers de index op Houston toepasten, ontdekten ze dat bomen, in plaats van dakbehandelingen, de beste verlichting van de hitte boden in de meest kwetsbare gebieden. Kwetsbaarheid wordt beoordeeld op basis van gevoeligheidsfactoren zoals sociaaleconomische status, samenstelling van huishoudens en minderheidsstatus, evenals aanpassingscapaciteit zoals het type woning en toegang tot vervoer.

Hitte-eilanden ontstaan in steden waar structuren zoals gebouwen en wegen de zonnewarmte meer absorberen dan natuurlijke landschappen zoals bomen en gras. Deze hogere hitte leidt tot een verhoogd energieverbruik door airconditioning, meer uitstoot door het gebruik van extra elektriciteit en schaadt de menselijke gezondheid en het comfort. Het hitte-eiland effect kan variëren in verschillende delen van de stad, wat leidt tot verschillen in impact.

De meeste mensen zijn bekend met windchill-indexen die in de winter worden gebruikt om te beschrijven hoe koude temperaturen en wind samen het gevoel van kou versterken. Evenzo vertrouwt de hitte-index op zowel temperatuur als luchtvochtigheid om te beschrijven hoe omstandigheden mensen warmer kunnen laten voelen. Voor deze studie was er weinig onderzoek gedaan naar hoe de zon mensen in een stedelijke omgeving daadwerkelijk laat voelen.

“Als bouwvakkers werken onder direct zonlicht in plaats van onder de schaduw van boomkruinen, zal het comfortniveau heel anders zijn,” zegt Yang.

De universele thermische comfortindex combineert menselijk comfort op basis van temperatuur, luchtvochtigheid, windsnelheid en straling. De onderzoekers gaven aan dat deze index in elke gemeenschap kan worden gebruikt.

In hun studie overwoogen de onderzoekers drie verschillende strategieën voor het verminderen van het hitte-eiland effect: daken wit schilderen om de zonne-reflectie te vergroten; vegetatie op daken planten om de verdamping via de planten te verhogen; en meer bomen planten, wat zowel verdamping bevordert als schaduw biedt. In een generieke stadsblok leidde het schilderen van daken in het wit tot de grootste afname in de index, vooral overdag.

Echter, bij het bekijken van verschillende buurten in Houston, werden de resultaten genuanceerder. De Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention heeft een sociale kwetsbaarheidsindex ontwikkeld als maatstaf voor hoe gevoelig buurten zijn voor sociaaleconomische factoren en hun aanpassingscapaciteit. Door de buurten in Houston te classificeren op basis van deze kwetsbaarheidsindex en vervolgens de menselijke comfortindex toe te passen, bleek dat hoewel het schilderen van daken in het wit de beste koeloptie was in gebieden met lage kwetsbaarheid, het in gebieden met hogere kwetsbaarheid beter was om bomen te planten.

“Nu we de koelindex hebben ontwikkeld en de kwetsbaarheidsgegevens hebben, kunnen we zien welke methoden meer koeling bieden voor die kwetsbare buurten,” zei hoofdauteur Fung, die het onderzoek uitvoerde als onderdeel van zijn doctoraatsstudie aan de Jackson School.

Het onderzoek onthulde dat plaatsen met hoge kwetsbaarheid ook meer beschikbare ruimte hadden waar bomen konden worden geplant, waardoor het potentieel voor het toevoegen van bomen groter was. Ze hadden ook minder dakoppervlak beschikbaar voor het schilderen in het wit of het planten van vegetatie.

“Nu we weten dat kwetsbare buurten meer ruimte hebben voor het planten van bomen, moeten we bomen prioriteit geven in die gebieden,” zei Fung. “En in die minder kwetsbare buurten moeten we andere strategieën zoals koele daken en groene daken prioriteit geven.”

Het toepassen van de methodologie op andere steden kan andere overwegingen vereisen. In droge gebieden zoals Arizona zouden bomen geselecteerd moeten worden op basis van hitte- en droogtebestendigheid. In noordelijke steden speelt een gebrek aan airconditioning een rol in de gemeenschappen die kwetsbaar zijn voor hitte.

De nieuwe methodologie kan ook worden gebruikt om hybride strategieën te ontwikkelen, die zowel dakbehandelingen als boomplanting combineren, evenals andere strategieën zoals reflecterende bestrating.

“We zien dit als een basislijn, maar we verkennen nog steeds,” zei Fung. “Nu de index en de methodologie zijn ontwikkeld, kunnen ze op veel andere scenario’s worden toegepast.”