Sensori interrati per monitorare l'umidità e la temperatura del suolo. Credito:Kindler/ASU
Non sarà una sorpresa per chi vive a Phoenix, Arizona, che il 2020 è stato un anno record per le alte temperature. Secondo il Servizio Meteorologico Nazionale, nel 2020 la zona di Phoenix ha superato tutti gli anni precedenti per temperature medio alte e allarmi di caldo eccessivo.
Con il caldo opprimente combinato e le restrizioni COVID-19 sui viaggi e sulle attività al chiuso come film e ristoranti, molte persone si sono rivolte ai parchi urbani per le attività ricreative all'aperto.
E mentre i parchi della zona di Phoenix possono fungere da oasi per i residenti, l'irrigazione necessaria per mantenere i parchi rigogliosi e freschi ha un costo elevato del consumo di acqua.
Per determinare questo costo, un team di scienziati guidato dall'idrologo Enrique R. Vivoni della School of Earth and Space Exploration e School of Sustainable Engineering and the Built Environment dell'Arizona State University (ASU) ha trascorso un anno a raccogliere dati sulle condizioni meteorologiche, evapotraspirazione e acqua del suolo all'Encanto Golf Course a Phoenix. I risultati del loro studio sono stati recentemente pubblicati in Lettere di ricerca geofisica .
Studiare l'Effetto Oasi
Vivoni e il suo team hanno scoperto che il parco mostrava quello che i meteorologi chiamano "effetto oasi, " che si riferisce alla creazione di un microclima più fresco di un'area circostante asciutta a causa dell'evaporazione di una fonte d'acqua.
Studente laureato Mercedes Kindler che installa pannelli solari per la stazione. Attestazione:Perez-Ruiz/ASU
"La parola 'oasi' può evocare l'immagine di una pozza d'acqua circondata da palme in un deserto sabbioso, "dice Vivoni. "Ma questo stesso effetto si verifica nei parchi urbani quando il calore del quartiere circostante viene trasportato dai venti nel parco, aumentando i tassi di evaporazione."
Per misurare l'effetto oasi all'Encanto Golf Course, Vivoni e il suo team hanno utilizzato sensori speciali in una stazione meteorologica situata all'interno del parco. Questi sensori hanno misurato i flussi di acqua ed energia insieme agli scambi di anidride carbonica che rappresentano la fotosintesi e la respirazione delle piante.
Vivoni e i dottorandi Mercedes Kindler, Zhaocheng Wang, ed Eli Pérez-Ruiz hanno lavorato insieme alla distribuzione del sensore, analisi dei dati e utilizzo di prodotti satellitari per il monitoraggio delle condizioni del parco.
"Ci siamo costituiti all'Encanto Park nel febbraio 2019 e tutti i nostri strumenti erano operativi dal mese successivo, " dice Kindler. "Per un anno, abbiamo condotto visite settimanali o bisettimanali ai siti per la raccolta dei dati e la manutenzione della stazione. È stata una grande esperienza lavorare a questo progetto di ricerca, poiché ci ha permesso di saperne di più sui flussi idrici ed energetici in un campo da golf urbano."
I loro risultati notevoli sono stati duplici. Primo, l'effetto oasi ha portato a perdite per evaporazione inaspettatamente elevate durante la notte. Secondo, l'effetto oasi era legato all'evaporazione dell'acqua del suolo e dell'acqua di irrigazione, e non all'attività di piante ed erbe nel parco.
Studente laureato Eli Perez-Ruiz sulla torre di flusso. Credito:Kindler/ASU
"A causa dell'effetto oasi, quando irrighiamo i nostri parchi urbani di notte, perdiamo grandi quantità di acqua e vediamo un aumento delle emissioni di anidride carbonica, che potrebbe portare a un maggiore potenziale di riscaldamento globale, " afferma Vivoni. "Questo ha importanti implicazioni per la conservazione dell'acqua e la gestione delle emissioni di gas serra in città deserte come Phoenix".
Sebbene siano necessari ulteriori studi per determinare quando durante il giorno sarebbe preferibile irrigare, apportare questo cambiamento di gestione ridurrebbe la perdita per evaporazione e le emissioni di anidride carbonica (che contribuiscono al riscaldamento globale) durante i periodi caldi, asciutto, giornate ventose.
Resta anche da determinare quanto sia diffuso questo effetto all'interno di Phoenix. Dato il gran numero di parchi e campi da golf, però, si prevede che i risultati di questo studio produrranno importanti conseguenze regionali da considerare da parte dello Stato, agenzie provinciali e comunali.