Le chiome degli alberi urbani sane forniscono ombra e traspirazione dell'acqua che possono mitigare gli effetti di riscaldamento delle isole di calore urbane (UHI), e una nuova ricerca recentemente pubblicata in Rapporti scientifici sulle temperature della chioma degli alberi a New York City da uno studente di dottorato dell'Università dell'Alabama a Huntsville (UAH) offre nuovi spunti per la gestione delle foreste urbane.

Trang Thuy Vo da Ho Chi Minh City, Vietnam, sta studiando gli effetti urbani sulla climatologia e come mitigare l'effetto isola di calore ottimizzando efficacemente la silvicoltura urbana nelle megalopoli per il suo dottorato presso il Dipartimento di Scienze dell'atmosfera e della Terra (ATS) presso l'UAH, una parte del sistema dell'Università dell'Alabama. È consigliata dal Dr. Leiqiu Hu, un assistente professore di scienze atmosferiche che è stato coautore del documento di ricerca.

"Questa è la sua prima pubblicazione nel suo programma di dottorato ATS, che ha dimostrato la crescente capacità dei sensori spaziali di nuova generazione nell'affrontare complesse questioni ambientali urbane ad elevate risoluzioni spaziali e temporali, " afferma il dott. Hu. "La ricerca mette in evidenza interazioni spazialmente diverse e temporalmente dissimili tra le chiome degli alberi, l'atmosfera e l'ambiente costruito in una città."

La ricerca di Vo ha utilizzato i dati dello strumento ECOSTRESS montato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). È stato in parte supportato dal progetto Health and Air Quality Applied Sciences della NASA sulle infrastrutture di raffreddamento urbano in collaborazione con la Florida State University e dal programma Interdisciplinary Research in Earth Science della NASA sul ciclo idrometeorologico urbano in collaborazione con la Cornell University, Texas A&M University e Arizona State University.

L'interpretazione di tali dati può aiutare a identificare la salute degli alberi in contesti urbani complessi utilizzando osservazioni telerilevate, Vo dice, e può influenzare le specie utilizzate e i modelli di piantagione di alberi nei paesaggi urbani.

"Il nostro approccio è innanzitutto quello di ridurre il lavoro necessario per raccogliere manualmente lo stato di salute dei dati degli alberi, " dice. "Indagando come gli alberi urbani interagiscono con tre fattori ambientali:quantità di verde, distanza dai corpi idrici e altezza dell'edificio:posizionamento degli alberi e requisiti supplementari per le loro condizioni di crescita, come l'irrigazione, potrebbe essere migliorato nella progettazione urbana."

Superfici dure come mattoni, asfalto o cemento, il tipo di copertura del suolo e il numero e le dimensioni dei corpi idrici vicini chiamati spazi blu influenzano tutti le temperature della chioma e la salute degli alberi nei microclimi urbani, la ricerca ha trovato. Ciò a sua volta influisce sulla capacità degli alberi di combattere l'effetto UHI, un fenomeno ben noto in cui si verifica una notevole differenza di temperatura tra le aree urbane e quelle rurali circostanti.

"Abbiamo scoperto che la temperatura degli alberi varia in modo significativo tra i distretti di New York City. Ad esempio, le temperature degli alberi a Staten Island, il distretto più verde, sono molto più basse e più omogenee rispetto a quelle di Manhattan, che presenta la morfologia edilizia più complessa, " dice Vo. "Ciò indica un'interazione tra morfologia urbana e alberi urbani".

I risultati offrono nuovi spunti per i gestori delle foreste urbane sulla riduzione dello stress da calore sugli alberi per migliorare i loro tassi di sopravvivenza, dice il suo consigliere, Il dottor Hu.

"I risultati sono importanti anche per supportare la nostra ricerca futura sulla capacità di raffreddamento degli alberi urbani in tutte le città, poiché la temperatura della chioma è una variabile chiave che influenza il raffreddamento per evaporazione e traspirazione, " dice il dottor Hu.

Lo studio propone alcuni approcci pratici alla mitigazione del calore in aree densamente edificate, come il retrofit di edifici con facciate e tetti verdi, e fornire l'irrigazione necessaria per le condizioni più asciutte presenti nelle isole di calore.

"Per le città dell'entroterra con una mancanza di vantaggi di raffreddamento dagli spazi blu, è meglio riunire gli alberi piuttosto che isolarli come piccole macchie, e per fornire loro un'irrigazione sufficiente. Maggiore è la copertura del verde, più bassa è la temperatura dell'albero, "Vo dice.

"È interessante che la temperatura superficiale degli alberi urbani vari di giorno e nello spazio nella megalopoli, che enfatizza le influenze degli effetti urbani su questa vitale componente verde, "dice. "Capendo questo comportamento dinamico, Penso fermamente che la salute degli alberi urbani possa essere migliorata".

Un set di dati disponibile gratuitamente da ECOSTRESS, lo strumento sensore basato sull'ISS, è stato utilizzato nella ricerca con immagini a moderata risoluzione spaziale della temperatura della superficie terrestre (LST) di circa 70 metri. Dodici immagini LST di cielo sereno sono state scelte e ridimensionate per costruire un ciclo diurno completo della temperatura degli alberi urbani. Vo ha usato un approccio statistico per estrarre la temperatura dell'albero e poi ha applicato quell'algoritmo a tutta New York City.

Ha utilizzato una procedura di programmazione parallela per l'elaborazione e il calcolo delle immagini al fine di ridurre i tempi di elaborazione.

"Di conseguenza, potremmo avere una mappa della temperatura dell'albero per l'intera città di New York in meno di un'ora, " Vo dice. "Spero che in futuro, il nostro schema ridotto sarà applicato su una scala molto più ampia, ad esempio per gli Stati Uniti contigui, così avremo un quadro migliore di quanto siano sani gli alberi in tutti gli Stati Uniti, date le diverse regioni climatiche".