Ilhas de calor urbano aumentam o estresse térmico nas árvores

 

As ilhas de calor urbano aumentam o estresse térmico nas árvores

Superfícies duras como tijolo, asfalto ou concreto, o tipo de cobertura do solo e o número e tamanho dos corpos d’água próximos, chamados de espaços azuis, afetam as temperaturas da copa e a saúde das árvores em microclimas urbanos, concluiu a pesquisa.

Por Jim Steele *, University of Alabama in Huntsville

Os dosséis das árvores urbanas saudáveis fornecem sombra e a transpiração da água que pode mitigar os efeitos do aquecimento das ilhas de calor urbanas (UHIs), e uma nova pesquisa publicada recentemente no Scientific Reports sobre as temperaturas das copas das árvores na cidade de Nova York por um doutorado da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) aluno oferece novos insights para o manejo florestal urbano.

Trang Thuy Vo da cidade de Ho Chi Minh, Vietnã, está estudando os efeitos urbanos na climatologia e como mitigar o efeito da ilha de calor otimizando efetivamente a silvicultura urbana em megacidades para seu doutorado no Departamento de Ciências Atmosféricas e da Terra (ATS) na UAH, a parte do Sistema da Universidade do Alabama. Ela é aconselhada pelo Dr. Leiqiu Hu, um professor assistente de ciência atmosférica que é co-autor do artigo de pesquisa.

“Esta é sua primeira publicação em seu programa de Ph.D. em ATS, que demonstrou a capacidade crescente de sensores espaciais de nova geração para lidar com questões ambientais urbanas complexas em altas resoluções espaciais e temporais”, disse o Dr. Hu. “A pesquisa destaca interações espacialmente diversas e temporalmente diferentes entre as copas das árvores, a atmosfera e o ambiente construído em uma cidade.”

A pesquisa de Vo usou dados do instrumento ECOSTRESS montado na Estação Espacial Internacional (ISS). Foi parcialmente apoiado pelo projeto de Ciências Aplicadas de Saúde e Qualidade do Ar da NASA em infraestrutura de resfriamento urbano em colaboração com a Florida State University e o Programa de Pesquisa Interdisciplinar em Ciências da Terra da NASA sobre o ciclo hidrometeorológico urbano em colaboração com a Cornell University, a Texas A&M University e a Arizona State University.

Interpretar esses dados pode ajudar a identificar a saúde das árvores em ambientes urbanos complexos usando observações de sensoriamento remoto, diz Vo, e pode influenciar as espécies usadas e os padrões de plantio de árvores em paisagens urbanas.

“Nossa abordagem é primeiro reduzir o trabalho necessário para coletar manualmente a integridade dos dados da árvore”, diz ela. “Ao investigar como as árvores urbanas interagem com três fatores ambientais – quantidade de vegetação, distância aos corpos d’água e altura do edifício -, a colocação das árvores e os requisitos suplementares para suas condições de cultivo, como irrigação, podem ser melhorados no projeto urbano”.

Superfícies duras como tijolo, asfalto ou concreto, o tipo de cobertura do solo e o número e tamanho dos corpos d’água próximos, chamados de espaços azuis, afetam as temperaturas da copa das árvores e a saúde das árvores em microclimas urbanos, concluiu a pesquisa.

Isso, por sua vez, afeta a capacidade das árvores de combater o efeito UHI, um fenômeno bem conhecido no qual uma diferença significativa de temperatura ocorre entre as áreas urbanas e rurais circundantes.

“Descobrimos que a temperatura das árvores varia significativamente entre os bairros de Nova York. Por exemplo, as temperaturas das árvores em Staten Island – o bairro mais verde – são muito mais baixas e mais homogêneas em comparação com as de Manhattan, que tem a morfologia de construção mais complexa”, disse Vo . “Isso indica uma interação entre morfologia urbana e árvores urbanas.”

As descobertas oferecem novos insights para gestores de florestas urbanas sobre como reduzir o estresse térmico nas árvores para melhorar suas taxas de sobrevivência, diz seu conselheiro, Dr. Hu.

“Os resultados também são importantes para apoiar nossa pesquisa futura sobre a capacidade de resfriamento de árvores urbanas em cidades, já que a temperatura do dossel é uma variável chave que influencia o resfriamento evaporativo e transpirativo”, disse o Dr. Hu.

O estudo propõe algumas abordagens práticas para a mitigação do calor em áreas densamente povoadas, como reforma de edifícios com fachadas verdes e telhados verdes, e fornecimento de irrigação necessária para as condições mais secas presentes nas ilhas de calor.

“Para cidades do interior com falta de benefícios de resfriamento de espaços azuis, é melhor reunir as árvores em vez de isolá-las como pequenos fragmentos e fornecer irrigação suficiente. Quanto maior a cobertura do espaço verde, mais baixa a temperatura das árvores”. Vo diz.

“É interessante que a temperatura da superfície das árvores urbanas varie diurna e espacialmente na megacidade, o que enfatiza as influências dos efeitos urbanos neste componente vital da vegetação”, diz ela. “Ao compreender este comportamento dinâmico, acredito fortemente que a saúde das árvores urbanas pode ser melhorada.”

Um conjunto de dados disponível gratuitamente do ECOSTRESS, o instrumento sensor baseado em ISS, foi usado na pesquisa com imagens de temperatura da superfície terrestre (LST) de resolução espacial moderada de cerca de 70 metros. Doze imagens LST de céu claro foram escolhidas e reduzidas para construir um ciclo diurno completo da temperatura das árvores urbanas. Vo usou uma abordagem estatística para extrair a temperatura da árvore e então aplicou esse algoritmo a toda a cidade de Nova York.

Ela usou um procedimento de programação paralela para processamento e cálculo de imagens a fim de reduzir o tempo de processamento.

“Como resultado, poderíamos ter um mapa de temperatura das árvores para toda a cidade de Nova York em menos de uma hora”, disse Vo. “Espero que, no futuro, nosso esquema reduzido seja aplicado em uma escala muito maior, por exemplo, para os Estados Unidos contíguos, para que tenhamos uma imagem melhor de como as árvores são saudáveis em todo o país, dadas as diferentes regiões climáticas.

Referência:

Vo, T.T., Hu, L. Diurnal evolution of urban tree temperature at a city scale. Sci Rep 11, 10491 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-89972-0

 

Henrique Cortez *, tradutor e editor.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 27/05/2021

 

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