Di kota-kota di seluruh dunia, pohon sering ditanam untuk membantu mengontrol suhu dan mengurangi efek "pulau panas perkotaan” Tetapi sementara pohon disebut “pendingin udara alam”, Dalam praktiknya, para ilmuwan sering kesulitan menunjukkan sifat pendinginannya.

Cara yang paling jelas untuk mengukur efek pendinginan pohon adalah dengan membandingkan suhu udara di taman dengan yang ada di jalan-jalan terdekat. Tetapi metode ini sering muncul hasil yang mengecewakan: bahkan di taman besar dan rindang, suhu udara siang hari biasanya lebih rendah dari 1 ° C lebih dingin daripada di jalan-jalan yang pengap, dan pada malam hari suhu di taman sebenarnya bisa lebih tinggi.

Untuk menjelaskan kontradiksi ini, kita perlu berpikir lebih jernih tentang fisika aliran panas di kota-kota kita, dan skala pengukuran yang kita lakukan.

Hari yang teduh

Secara teori, pohon dapat membantu menyediakan pendinginan dengan dua cara: dengan memberikan naungan, dan melalui proses yang dikenal sebagai evapotranspirasi. Secara lokal, pohon memberikan sebagian besar efek pendinginannya dengan naungan. Seberapa hangat yang kita rasakan sebenarnya tidak terlalu tergantung pada suhu udara setempat, dan lebih pada seberapa banyak radiasi elektromagnetik yang kita pancarkan dan serap dari lingkungan kita. Kanopi pohon bertindak seperti payung, menghalangi sampai% 90 radiasi matahari, dan meningkatkan jumlah panas yang kita kehilangan ke lingkungan kita dengan mendinginkan tanah di bawah kita.

Naungan mendinginkan tanah. Roland Ennos, penulis tersedia

Secara keseluruhan, keteduhan yang diberikan oleh pohon dapat mengurangi suhu yang setara secara fisiologis (yaitu, seberapa hangat kita merasakan sekeliling kita) di antara tujuh dan 15 ° C, tergantung pada garis lintang kami. Jadi, tidak mengherankan bahwa, di puncak musim panas, orang-orang memadati kesejukan teduh yang disediakan oleh taman-taman London, jalanan-jalanan Paris, dan alun-alun Mediterania.

Pohon juga dapat mendinginkan bangunan - terutama ketika ditanam di timur atau barat - karena keteduhannya mencegah radiasi matahari menembus jendela, atau memanaskan dinding eksternal. Eksperimental investigasi dan studi pemodelan di AS telah menunjukkan bahwa naungan dari pohon dapat mengurangi biaya pendingin udara rumah terpisah sebesar 20% menjadi 30%.

Tetapi pendingin ruangan lebih umum di beberapa tempat daripada di tempat lain: misalnya, sementara tiga dari empat Rumah tangga Australia memiliki AC, mereka jauh lebih jarang di Eropa Utara, membuat populasi di sana lebih rentan terhadap bahaya panas perkotaan. Selama gelombang panas Eropa 2003, ada 70,000 lebih banyak kematian dicatat, dibandingkan dengan periode dingin yang setara. Kami sangat membutuhkan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui berapa banyak naungan dari pohon yang bisa mendinginkan rumah-rumah bertingkat dan blok apartemen, tempat tinggal begitu banyak orang yang kurang mampu.

Mengalahkan Panas

Pohon juga dapat digunakan untuk mengatasi masalah yang lebih besar: pulau panas perkotaan. Selama periode tenang, cuaca cerah, suhu udara kota bisa dinaikkan di atas desa sekitarnya hingga 7 ° C, terutama di malam hari. Di kota-kota, permukaan aspal dan batu bata yang keras, gelap menyerap hampir semua radiasi gelombang pendek yang datang dari matahari, memanaskan ke antara 40 ° C dan 60 ° C, dan menyimpan energi yang kemudian dilepaskan ke udara pada malam hari, ketika dapat terperangkap di ngarai jalanan yang sempit.

Evapotranspirasi beraksi. Roland Ennos, penulis tersedia

Perkotaan pohon dapat melawan proses ini dengan mencegat radiasi sebelum mencapai tanah, dan menggunakan energi untuk evapotranspirasi. Evapotranspirasi terjadi ketika sinar matahari mengenai kanopi pohon, menyebabkan air menguap dari daun. Ini mendinginkan mereka - seperti halnya keringat mendinginkan kulit kita - dengan demikian mengurangi jumlah energi yang tersisa untuk menghangatkan udara.

Efek evapotranspirasi dapat dikuantifikasi dengan dua cara. Pertama, Anda dapat mengukur suhu kanopi pohon, yaitu biasanya jauh lebih dingin dari permukaan yang dibangun - hanya 2 ° C hingga 3 ° C di atas suhu udara. Sayangnya, kami tidak dapat benar-benar mengklaim bahwa perbedaan suhu ini adalah bukti kapasitas pendinginan; daun akan lebih dingin daripada permukaan yang dibangun bahkan jika mereka tidak kehilangan air, karena mereka didinginkan lebih efektif oleh konveksi.

Metode yang lebih baik adalah menghitung efek pendinginan pohon secara langsung, dengan mengukur berapa banyak air yang hilang. Anda dapat melakukan ini dengan mengukur aliran getah ke batangnya, atau kehilangan air dari daun tunggal. Metode-metode ini menunjukkan bahwa kanopi pohon dapat mengalihkan lebih dari 60% dari radiasi yang masuk ke evapotranspirasi. Bahkan pohon pir Callery kecil (tinggi 4m) - spesies yang biasa ditanam di Eropa Utara - dapat menyediakannya 6kW pendingin: setara dengan dua unit pendingin udara kecil.

Tapi ada yang menangkap: pohon hanya memberikan efek pendinginan ini ketika mereka tumbuh dengan baik. Dengan mengukur kehilangan air dari masing-masing daun, kami menunjukkan bahwa pohon prem yang lebih lambat, tumbuh lebih lambat, dan kepiting menyediakan hanya seperempat dari efek pendinginan pir Callery. Terlebih lagi, efektivitas pohon dapat sangat berkurang jika kondisi pertumbuhannya buruk. Kami menemukan bahwa transpirasi pir Callery dapat dikurangi dengan faktor lima, jika akar tumbuh melalui tanah yang padat atau tidak diangin-anginkan. Dibutuhkan lebih banyak penelitian tentang kinerja relatif pohon besar dan kecil, baik ditanam di jalanan maupun di taman.

Salah satu kesulitan terakhir dalam menentukan kekuatan pendinginan pohon adalah untuk menentukan seberapa banyak evapotranspirasi pohon yang diberikan benar-benar akan mengurangi suhu udara. Seperti yang sering terjadi dalam sains, pendekatan pemodelan diperlukan, dengan fisikawan, insinyur, dan ahli biologi bekerja bersama. Kita perlu menempatkan pohon yang realistis ke dalam model iklim regional yang terperinci, yang dapat meniru pergerakan udara dan energi harian yang kompleks melalui kota. Hanya dengan begitu kita dapat menentukan manfaat regional dari hutan kota, dan mencari cara menggunakan pohon untuk membuat kota kita lebih sejuk dan tempat yang lebih menyenangkan untuk ditinggali.

Tentang Penulis

Roland Ennos, Profesor Biomekanik, Universitas Hull. Dia tertarik pada cara-cara di mana organisme berinteraksi dengan dunia fisik, khususnya dalam rekayasa struktural mereka. Dia telah menyelidiki desain mekanis sayap serangga dan sistem akar tanaman dan pertahanan mekanis rumput, tetapi baru-baru ini menjadi sangat tertarik dengan kayu.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon