Mestá po celom svete čelia zintenzívňujúcim sa vlnám horúčav, ktoré sú čoraz smrteľnejšie a spôsobujú zdravotné problémy. Tento jav je zhoršovaný klimatickými zmenami spôsobenými ľudskou činnosťou a mestskými tepelnými ostrovmi, kde ľudské aktivity generujú teplo a nepriepustné štruktúry ho zachytávajú. Na zmiernenie týchto dopadov sa ako kľúčové riešenie objavili prírodné riešenia, najmä rozširovanie mestských lesov. Nedávna štúdia, publikovaná v spolupráci s RMIT University, skúmala potenciál zvýšeného pokrytia stromami v 10 talianskych mestách, aby sa dosiahol odporúčaný minimálny 30 % podiel stromov, a kvantifikovala zníženie závažnosti vĺn horúčav a súvisiace prínosy pre ekosystém.

Inovatívny model a metrika

Štúdia využila model i-Tree Cool Air a metriku „heatwave degree day“ (HWDD), aby presne odhadla prínosy zmiernenia vĺn horúčav vyplývajúce z dodatočného pokrytia stromami. HWDD je nová metrika, ktorá kvantifikuje kumulatívnu intenzitu a trvanie vĺn horúčav, čo sú kľúčové prediktory mortality súvisiacej s horúčavami. Modelovanie sa zameralo na vytvorenie „funkčných mestských lesov“, čo znamená, že všetky dodatočné koruny stromov boli umiestnené na priepustné povrchy, čo umožňuje spojené procesy infiltrácie dažďovej vody a evapotranspirácie. Tieto procesy sú nevyhnutné pre zdravý rast stromov a generovanie chladiacich služieb, či už priamo prostredníctvom evapotranspirácie alebo nepriamo tieňovaním, ktoré znižuje sálavé teplo z nepriepustných povrchov. Štúdia sa zamerala na leto 2003, výnimočne závažnú európsku vlnu horúčav, ktorá si vyžiadala odhadom 72 210 obetí.

Významné zníženie záťaže vĺn horúčav a úmrtnosti

Výsledky boli pôsobivé: napriek suchým letným podmienkam scenár s 30 % pokrytím stromami znížil HWDD o medián 34 % (rozsah: 16 – 84 %). Vo všetkých mestských štvrtiach sa pozoroval lineárny vzťah medzi zvýšeným pokrytím korunami stromov a znížením HWDD: za každé 1 % zvýšenia pokrytia korunami došlo k priemernému poklesu o 0,81 HWDD. Celkový počet vĺn horúčav v 10 mestách klesol z 310 na 198, čo predstavuje 36 % zníženie.

Tieto zmeny priamo viedli k výraznému poklesu úmrtnosti pripisovanej vlnám horúčav. Podľa odhadov scenár s 30 % pokrytím stromami zabránil 574 úmrtiam medzi dospelými vo veku 65 a viac rokov, čo predstavuje zníženie o 29,3 % z celkového počtu 1962 zaznamenaných úmrtí. Mediánové miery úmrtnosti sa znížili zo 108 na 75 na 100 000 obyvateľov. Tieto odhady úmrtnosti sa priaznivo porovnávali s predchádzajúcimi štúdiami a potvrdili zraniteľnosť starších dospelých počas extrémnych horúčav.

Viacrozmerné ekosystémové služby

Okrem chladenia a zníženia úmrtnosti priniesol scenár funkčného mestského lesa aj podstatné prínosy v oblasti ekosystémových služieb, ktorých hodnota sa odhaduje na 132,8 milióna USD ročne v 10 mestách, čo je výrazný nárast zo 47,7 milióna USD v základnom scenári. Najväčšie prínosy pochádzali z:

• Zabráneného odtoku dažďovej vody: 71,4 milióna USD ročne, pričom ročný odtok dažďovej vody sa znížil o 17 %.
• Zlepšenej kvality ovzdušia: 41,6 milióna USD ročne vďaka zníženiu koncentrácií znečisťujúcich látok ako oxid uhoľnatý, oxid dusičitý, ozón, tuhé častice a oxid siričitý.
• Zvýšeného zachytávania uhlíka: ďalších 19,7 milióna USD, priamo podporujúce ciele zmierňovania zmeny klímy.

Tieto hodnoty nezahŕňajú ekonomickú hodnotu samotného zníženia teploty ani mnohé ďalšie špecifické ekosystémové funkcie poskytované mestskými stromami, ako sú provízorne, regulačné, podporné a kultúrne služby.

Klimatické výzvy a inovatívne riešenia

Štúdia tiež zohľadnila výzvy, ako sú suché letné podmienky, ktoré môžu obmedziť evapotranspiráciu. Stredomorské mestá, ako tie v Taliansku, môžu mať nižší potenciál chladenia stromami v porovnaní s vlhkými severnými mestami. Napriek tomu, rastúci počet dôkazov naznačuje, že evapotranspirácia a chladenie pretrvávajú aj počas sucha.

Zavlažovanie predstavuje nuansované kompromisy; zatiaľ čo trvalo znižuje teplotu suchého teplomera, jeho vplyv na tepelný stres u ľudí sa môže líšiť. Dôležité je, že zdanlivá teplota (index tepla), ktorá zahŕňa teplotu aj vlhkosť a súvisí s tepelným komfortom, zvyčajne neklesá s zavlažovaním a často sa znižuje. Avšak teplota mokrého teplomera, ktorá predstavuje fyziologický limit pre evaporatívne chladenie, sa môže so zavlažovaním zvýšiť, čo predstavuje zdravotné riziko pri prekročení určitých prahových hodnôt. Stratégie vetrania, ako je vhodná geometria ulíc a výška vegetácie, sa môžu integrovať s plánovaním zavlažovania, aby sa zmiernilo hromadenie vlhkosti. Cieľom je navrhnúť účinné zavlažovanie, napríklad kvapkové systémy aplikované v noci, aby sa podporila odolnosť stromov bez zvýšenia nočnej vlhkosti.

Rozširovanie funkčných mestských lesov predstavuje jasnú cestu k dosiahnutiu cieľa udržateľného rozvoja 11 (udržateľné mestá a komunity) tým, že poskytuje kritické ekosystémové služby a zvyšuje odolnosť miest voči klíme. Komplexné zníženie záťaže vĺn horúčav, úmrtnosti a rozsiahle ekonomické prínosy potvrdzujú, že investície do mestských lesov sú nevyhnutné pre budovanie zdravších a odolnejších mestských prostredí. JaroR

Štúdia bola publikovaná v časopise Nature