Nelle città, gli esseri umani sostituiscono la copertura naturale del suolo con i tetti, pavimentazione e altri materiali artificiali impermeabili all'acqua. Queste superfici modificano significativamente il modo in cui il terreno assorbe e rilascia energia e causano l'effetto isola di calore urbana, un fenomeno in cui le aree sviluppate diventano più calde delle vicine aree rurali. Poiché il cambiamento climatico spinge molte città verso temperature pericolose, i progettisti stanno cercando di mitigare il calore eccessivo.

Una strategia è quella di sostituire le superfici artificiali con la copertura vegetale. Nelle regioni con acqua limitata come lo Utah, uno stato con uno dei tassi di precipitazioni annuali più bassi degli Stati Uniti, i comuni devono bilanciare il beneficio delle temperature più fresche con l'utilizzo di acqua preziosa per l'irrigazione.

Un nuovo studio dell'Università dello Utah renderà queste decisioni più facili per la semi-arida Salt Lake Valley, la più grande area metropolitana dello Utah situata nella parte settentrionale dello stato. I ricercatori hanno utilizzato 60 sensori per analizzare il microclima in cinque località in tutta la valle. Hanno scoperto che i quartieri dominati da superfici impermeabili erano più caldi e asciutti dei parchi urbani, fino a 2 gradi più caldi sia di giorno che di notte.

"È intuitivo:siamo stati tutti in un parcheggio in una calda giornata estiva, e senti il ​​calore della terra. E quando sei in piedi su un prato, è più fresco, " ha detto l'autore principale Carolina Gomez-Navarro, ricercatore post-dottorato presso l'U. "Ma abbiamo bisogno di supportare l'intuizione con i dati per determinare la migliore strategia per le nostre città semi-aride".

Gomez-Navarro e il team hanno misurato la temperatura e l'umidità all'interno di cinque parchi e nelle aree residenziali adiacenti da giugno ad agosto del 2016. Hanno anche analizzato l'impatto del paesaggio circostante sulla temperatura dell'aria. Sorprendentemente, hanno scoperto che i prati riducono le temperature diurne e notturne anche più degli alberi. Mentre gli alberi forniscono ombra, i prati e il tappeto erboso agiscono come un dispositivo di raffreddamento della palude:l'acqua si muove attraverso la pianta, evaporando da minuscoli fori nelle foglie e raffreddando l'aria.

Gran parte del calore che si accumula durante il giorno si dissipa di notte. Più aperta è la terra, il calore migliore può sfuggire nell'atmosfera. Un'area con molti alberi si comporta come una serra, intrappolando il calore vicino al suolo. Lo studio ha concluso che una miscela di alberi ed erba dispersi è il modo più efficace per raffreddare le temperature nella Valle del Lago Salato.

"Capire come la copertura del suolo influisce sulla temperatura è fondamentale per gli urbanisti per valutare i benefici e i costi della sua progettazione del paesaggio, " ha detto Gomez-Navarro. "Questa terra era una valle di cespugli e terra nuda. Qualsiasi vegetazione che aggiungiamo avrà bisogno di molta irrigazione e modificherà il paesaggio in molti modi".

Il documento è stato pubblicato il 13 ottobre 2020 sulla rivista Meteorologia agraria e forestale .

L'erba è sempre più verde?

Gomez-Navarro si è concentrato su cinque parchi e sui quartieri adiacenti in tutta la Valle del Lago Salato:Hunter (nord-ovest), Picco solitario (sud-est), Midvale City (centro sud), Southridge (nordovest) e Sugar House (nordest). Ogni luogo disponeva di 12 sensori che misuravano temperatura e umidità:sei all'interno del parco e sei nelle aree residenziali. Gomez-Navarro ha analizzato la copertura del suolo in un diametro di 10 metri attorno a ciascun sensore utilizzando immagini satellitari per stimare la percentuale dei tetti, pavimentazione, alberi o erba. Ha scoperto che più tappeto erboso in una determinata area, più bassa è la temperatura.

Ha analizzato la copertura della chioma scattando foto del cielo sopra ogni sensore con una lente a occhio di pesce. Ha usato un software che ha calcolato l'area in cui gli alberi ostruivano il cielo. Scoprì che più il paesaggio era aperto, più calda è la temperatura diurna. La copertura più baldacchino, la temperatura più ombra ridotta.

Gli autori si aspettavano che ci fossero differenze di temperatura e umidità tra i parchi e i quartieri. Erano sorpresi, però, quel tappeto erboso ha avuto quasi lo stesso impatto sulla temperatura dell'aria degli alberi. Sembra controintuitivo a causa della differenza tra la temperatura dell'aria e la temperatura percepita. La temperatura percepita è il modo in cui gli esseri umani percepiscono l'ambiente. Vento, temperatura dell'aria, l'umidità e la radiazione solare sono tutti fattori che determinano quanto ci sentiamo a nostro agio.

"Non abbiamo misurato il comfort umano in questo studio, ma sappiamo che la quantità di radiazione solare sulla nostra pelle ha un grande impatto sulla temperatura percepita, ", ha detto Gomez-Navarro. "Anche se la temperatura dell'aria è la stessa, ci sentiamo molto più freschi all'ombra di un albero perché blocca parte delle radiazioni".

Pianificazione intelligente della città

Prossimo, Gomez-Navarro studierà come i diversi paesaggi influenzano direttamente il modo in cui gli esseri umani si sentono a proprio agio nel loro ambiente, e come il tipo di copertura vegetale influisce sulla perdita di acqua del suolo.

"Continuerà a diventare più caldo e i parchi possono essere un rifugio dal caldo. Ma esattamente quanti gradi possono raffreddare l'aria? E cosa dovremmo piantare per massimizzare questo raffreddamento?" ha detto la coautrice Diane Pataki, professore di biologia alla U. "Sta diventando più facile ed economico misurare la temperatura in tutti i parchi e nei quartieri, e avremo bisogno di queste informazioni per prendere buone decisioni sui futuri progetti di parchi".