Vườn bách thảo có thể làm giảm nhiệt độ không khí đô thị trung bình 5°C

 (newatlas.com)
2 điểm bởi GN⁺ 2024-02-28 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Trong bối cảnh nhiệt độ toàn cầu tăng cao và các đợt nắng nóng ngày càng nghiêm trọng, việc tăng cường hạ tầng dựa trên thiên nhiên trong đô thị đang được xem là một biện pháp ứng phó thực tế để hạ nhiệt độ không khí
  • Trong nghiên cứu do University of Surrey dẫn dắt, vườn bách thảo đã làm giảm nhiệt độ không khí đô thị tới 5°C, và đất ngập nước, vườn mưa, cây xanh ven đường, công viên đô thị cũng cho thấy hiệu ứng làm mát tương ứng
  • Nhóm nghiên cứu đã chọn ra 202 bài từ hơn 27.000 công trình để thực hiện một phân tích gộp về hiệu ứng làm mát theo từng loại hạ tầng xanh·xanh dương·xám
  • Hiệu ứng làm mát là kết quả của nhiều cơ chế cùng hoạt động, như bóng râm, sự thoát ẩm của thực vật, bốc thoát hơi nước từ vùng nước, hiệu ứng albedo, và khả năng cách nhiệt của mái xanh, tường xanh
  • Dù mọi loại hình đều hữu ích, cần cân nhắc điều kiện môi trường, nguồn lực, ngân sách của từng đô thị và các tác dụng phụ có thể có thì mới có thể kỳ vọng hiệu quả dài hạn

Phân tích gộp định lượng hiệu ứng làm mát đô thị

  • Trong bối cảnh nhiệt độ toàn cầu gia tăng và năm 2023 được xác nhận là năm nóng nhất từng được ghi nhận, việc đưa thiên nhiên vào trong đô thị có thể góp phần giảm nhiệt độ không khí trong các đợt nắng nóng
  • Nghiên cứu do University of Surrey dẫn đầu đã phân tích hiệu ứng làm mát dựa trên khung hạ tầng xanh·xanh dương·xám (green-blue-grey infrastructure), bao quát đồng thời không gian xanh, mặt nước và hạ tầng xám trong đô thị
  • Nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân tích gộp bằng cách chọn ra 202 bài từ kho hơn 27.000 công trình nghiên cứu
    • Các hạng mục phân tích bao gồm công viên, dự án phủ xanh có kỹ thuật, đất ngập nước, tường xanh, vườn bách thảo, v.v.
    • 29 nhà khoa học từ Anh, Australia, Brazil, Trung Quốc, Hồng Kông và Mỹ đã tham gia nghiên cứu

Hiệu ứng làm mát theo từng loại hạ tầng

  • Vườn bách thảo được cho là có thể làm giảm nhiệt độ không khí đô thị tới 5°C
  • Các loại hạ tầng đô thị khác cũng cho thấy hiệu ứng làm mát rõ rệt
    • Đất ngập nước: 4.7°C
    • Vườn mưa: 4.5°C
    • Cây xanh ven đường: 3.8°C
    • Công viên đô thị: 3.2°C
  • Mọi loại hạ tầng xanh·xanh dương·xám trong đô thị đều mang lại một mức lợi ích làm mát nhất định

Cơ chế tạo ra hiệu ứng làm mát

  • Cây cối và thực vật làm giảm ánh nắng trực tiếp chiếu xuống mặt đất và giải phóng độ ẩm vào không khí để hạ nhiệt
  • Các vùng nước làm mát môi trường xung quanh thông qua bốc thoát hơi nước, bóng râm, hiệu ứng albedo, bổ cập nước ngầm và đệm nhiệt
    • Chúng hoạt động như một bể hấp thụ nhiệt (heat sink), tạo hiệu ứng làm mát vào ban ngày nhưng vẫn có khả năng gây ấm lên vào ban đêm
  • Mái xanh và tường xanh giúp cách nhiệt cho tòa nhà và giảm hấp thụ nhiệt
  • Thảm thực vật có thể đóng vai trò chắn gió và cũng góp phần vào thông gió tự nhiên

Bối cảnh nắng nóng và quy hoạch đô thị

  • Ngày 19/7/2022, Vương quốc Anh đã ghi nhận mức 40.3°C, phá kỷ lục
  • Cùng năm đó tại châu Âu, có 62.862 ca tử vong liên quan đến nắng nóng mùa hè
  • Đợt nắng nóng châu Âu năm 2003 đã gây ra 16 tỷ euro thiệt hại kinh tế do hạn hán và mất mùa
  • IPCC cho rằng các yếu tố hạ tầng xanh·xanh dương trong đô thị đặc biệt hiệu quả trong việc giảm nhiệt độ không khí đô thị

Chiến lược ứng dụng cần xét đến điều kiện địa phương

  • Các thành phố đang ngày càng dày đặc và mở rộng cần tận dụng cơ hội đưa thiên nhiên trở lại, đồng thời tăng độ phủ thực vật trên mặt đất, khối đế, tường và mái
  • Không có một giải pháp duy nhất phù hợp cho mọi nơi, vì vậy cần đánh giá bối cảnh địa phương trước khi lựa chọn can thiệp phù hợp
    • Điều kiện môi trường
    • Nguồn lực sẵn có
    • Ngân sách
    • Hiệu quả dài hạn
    • Các tác dụng phụ có thể có
  • Nghiên cứu được công bố truy cập mở trên The Innovation
  • Có thể xem công bố liên quan tại University of Surrey

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2024-02-28
Ý kiến trên Hacker News

  • Dạo này tôi khá mê Miyawaki Forests. Đó là những khu rừng đô thị nhỏ, dày đặc, được cho là có thể đạt trạng thái trưởng thành chỉ sau vài năm
    Dẹp quách các yêu cầu tối thiểu về bãi đỗ xe đi; tôi tự hỏi yêu cầu tối thiểu về rừng ở đâu

    • Điều này tốt cho những người sống trong môi trường đô thị khô cứng, nhưng với động vật không phải con người thì phức tạp hơn
      Những khu rừng như vậy nhìn chung sẽ do các loài rìa sinh cảnh chiếm ưu thế, vốn tương đối chịu được sự phân mảnh sinh cảnh
      Các loài nhạy cảm cần độ sâu rừng lớn sẽ khó sống tốt trong những mảng rừng nhỏ kiểu túi này, và giá trị bảo tồn của rừng Miyawaki là có hạn
      Cuối cùng, vẫn cần bảo tồn và quản lý những khu rừng lớn thực sự liền mạch, có tỷ lệ chu vi trên diện tích nhỏ
    • Tức là chuyển từ yêu cầu tối thiểu về bãi đỗ xe sang yêu cầu tối thiểu về công viên nhỉ :-)
    • Ngạc nhiên là có vẻ cũng có thể làm trong sân sau nhà
      https://canadiangeographic.ca/articles/the-many-benefits-of-...
    • Ý tưởng rằng chỗ nào cũng phải là rừng rậm rạp là có vấn đề. Điều hữu ích hơn là bảo đảm có nhiều hệ sinh thái đa dạng
      Không gian không nhiều, nhưng tôi đã tạo ra 4 hệ sinh thái trong toàn bộ sân với hơn 200 loài thực vật: chaparral California, rừng ven biển, cảnh quan khô hạn và đồng cỏ hoa dại
      Các đô thị cũng có thể tạo ra những môi trường như vậy, và điều đó có thể tích cực hơn việc chỉ trồng Miyawaki Forests khắp nơi
    • Những phương pháp được đặt tên nghe kêu như thế thường là thứ đã được phát minh từ trước, và kế hoạch thường không thực hiện được hết những gì đã hứa
      Câu “rừng đạt trạng thái trưởng thành chỉ sau vài năm” nghe giống một khẩu hiệu marketing hấp dẫn hơn, và trên thực tế có vẻ là một tuyên bố sai
      Dù vậy, câu “Dẹp quách yêu cầu tối thiểu về bãi đỗ xe đi; yêu cầu tối thiểu về rừng ở đâu?” hay đến mức tôi muốn in lên áo phông

  • Nếu một thành phố không đủ sức duy trì vườn bách thảo, chỉ riêng việc trồng cây đường phố ở nhiều nơi như vỉa hè và dọc các đại lộ cũng đã có lợi ích sinh thái, tốt cho tâm lý con người và có thể giảm tội phạm
    https://www.fs.usda.gov/research/treesearch/40701

    • Cần phân biệt liệu trồng cây làm giảm tội phạm, hay những khu vực trồng cây vốn đã là khu vực ít tội phạm
      Tóm tắt bài báo cho thấy tương quan nghịch giữa cây xanh và tội phạm, nhưng chưa đi đến mức khẳng định hay chứng minh quan hệ nhân quả

  • Tôi nghĩ đến giờ mà chuyện này vẫn còn gây ngạc nhiên thì không nên. Không gian xanh làm giảm nhiệt là điều hiển nhiên, nhưng điểm cốt lõi hơn hết là loại bỏ bê tông để giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị
    Đảo nhiệt đô thị hấp thụ năng lượng nhiệt vào ban ngày, làm cái nóng cực đoan trầm trọng hơn, rồi ban đêm lại tỏa nhiệt khiến thành phố khó hạ nhiệt đúng mức
    Thế nhưng vẫn có rất nhiều sự phản đối hoặc thờ ơ với việc trồng thêm cây và giảm không gian dành cho xe cộ, như thể đó chỉ là cảm tính hippie tốt cho chuyện chỉnh trang đô thị rồi đẩy dân nghèo đi

    • Trồng thêm cây và giảm không gian dành cho xe cộ là hai vấn đề khác nhau, nên không nhất thiết phải gắn chúng với nhau
      Những người buộc hai việc này phụ thuộc vào nhau thường đặt chương trình nghị sự chống xe cộ lên trước, còn việc tạo thêm mảng xanh giống cái cớ hay công cụ hơn là mục tiêu cải thiện môi trường
      Nếu muốn tăng công viên và mảng xanh, cũng có thể làm theo những cách khác, như Hausmann của Paris

  • Tôi thắc mắc liệu có thể làm mát cả sa mạc không. Ví dụ, xây lò phản ứng hạt nhân ở rìa Sahara, khử mặn nước biển, rồi dùng nước đó tưới cho một khu vực rộng lớn trong sa mạc và trồng tre
    Khi đó có lẽ vừa có thể làm mát sa mạc, cô lập CO2, vừa tạo ảnh hưởng toàn cầu đến tình trạng nóng lên của khí hậu
    Tính sơ bộ: nếu khử mặn cần 3,5 kWh/m^3, có 10 lò phản ứng hạt nhân, và mỗi cây tre chiếm 1㎡, thì có thể tưới và trồng 5,5 tỷ cây tre
    Nếu giả định mỗi cây tre cố định 10 kg CO2 mỗi năm, thì với khoản đầu tư khoảng 100 tỷ USD, về cơ bản có thể giảm ngay 10% lượng phát thải toàn cầu

  • Tôi luôn thắc mắc vì sao nhiều thành phố không cố làm mát đô thị bằng nhiều rừng hơn
    Tôi từng học ở một khuôn viên có nhiều cây, và nhiệt độ trong trường thấp hơn ngay bên ngoài ít nhất 5°C

    • Vì những thứ như chỗ đậu xe mang lại lợi nhuận cao hơn cho chủ doanh nghiệp và thành phố
      Chừng nào không thu tiền cho thời gian người ta ở dưới bóng cây, thì khó có ai thu được lợi ích tiền bạc từ cây xanh
    • Vì việc tăng nguồn cung nhà ở được xem là nhu cầu cấp bách hơn và có ưu tiên cao hơn
    • Phần lớn đất không phải công viên hiện đã là đất tư nhân. Tôi nghĩ đa số thành phố không đủ khả năng mua bất động sản cỡ cả một khu rừng, còn chi phí giải tỏa rồi trồng lại thì càng khó hơn
    • Mục đích của thành phố vốn là tập trung hoạt động của con người vào một diện tích nhỏ

  • Điều này có vẻ hơi dễ gây hiểu lầm
    Tôi hoàn toàn tin rằng vườn thực vật có thể làm mát không khí bên trong nó. Nơi có nhiều cây và bóng râm, thảm thực vật dày hơn công viên thì đương nhiên sẽ như vậy
    Nhưng thật khó tin rằng nó có thể tác động đáng kể đến không khí đô thị ở cách đó 5~10 dãy nhà, nơi nhựa đường bị nắng nung nóng
    Cũng đâu thể biến một nửa các dãy nhà trong thành phố thành vườn thực vật, nên tôi không rõ ý chính của bài này là gì
    Mặt khác, bài viết nói tác dụng của cây đường phố nhỏ hơn, nhưng cây đường phố ảnh hưởng đến toàn bộ thành phố chứ không chỉ một khu vực cục bộ nhỏ quanh vườn thực vật, nên chẳng phải chúng quan trọng hơn nhiều sao
    Việc so sánh hiệu quả làm mát của nhiều biện pháp can thiệp mà lại hoàn toàn không nói rõ so sánh theo tiêu chí nào về quy mô hay mật độ có vẻ là một thiếu sót lớn
    Vườn thực vật thay thế đường phố và tòa nhà, còn cây đường phố được thêm vào thành phố hiện hữu, nên bản thân đơn vị so sánh đã giống như so táo với cam

    • Tôi nghĩ bài viết xử lý phần này khá tốt. Ngoài bóng râm, còn có sự bay hơi từ mặt nước mở và lá cây, cũng như hiệu ứng đất hoạt động như một kho tích nhiệt
      Trong nghiên cứu, vườn thực vật chỉ hiệu quả hơn cây trên đường một chút, nên rất có thể bóng râm là yếu tố lớn nhất, nhưng các yếu tố khác rõ ràng cũng có tác dụng
      Ví dụ như việc ban đêm chúng nguội đi tốt hơn đường và xi măng, hay hiệu ứng bay hơi mạnh hơn của thảm thực vật dày đặc hơn
      Tuy nhiên hơi tiếc là thiếu so sánh với công viên bãi cỏ mở. Điều đó có lẽ sẽ làm khác biệt về mật độ thực vật rõ hơn và giải thích tốt hơn chênh lệch đo được giữa cây trên đường và vườn
    • Hoàn toàn chỉ là giai thoại, nhưng tôi sống cạnh một công viên khoảng 2 acre. Có nhiều cây cổ thụ lớn, có bãi cỏ, cả sân bóng rổ và sân tennis
      Khi đi bộ quanh khu vào mùa hè nóng bức, nếu vào trong phạm vi 2~3 dãy nhà từ công viên thì nhiệt độ giảm khoảng 5 độ một cách đáng kinh ngạc
      Tôi không biết vì sao, nhưng có vẻ chỉ một chút mảng xanh cũng có thể tạo tác động lớn
    • Thực tế là có hiệu ứng đáng kể. Cây hút nước mưa trong đất lên, đưa qua thân đến lá, rồi các khí khổng nhỏ trên lá thải nước đó trở lại không khí qua quá trình thoát hơi nước
      Lý do những nơi sâu trong nội địa vẫn có thể có mưa thực ra là nhờ quá trình này. Không có quá trình này thì mây khó đi sâu vào nội địa
    • Không khí nóng nở ra, mật độ giảm rồi bốc lên, và không khí lạnh lấp vào khoảng trống đó
      Vì vậy rừng mát hơn tạo ra luồng gió thổi ra ngoài về phía các vùng ấm hơn xung quanh, lan tỏa không khí lạnh ra xung quanh
      Hiệu ứng tương tự cũng có thể thấy ở vùng ven biển vào mùa xuân. Khi đất liền nóng lên nhanh hơn biển, không khí nóng trên đất liền bốc lên và không khí lạnh từ biển tràn vào tạo ra gió nhiệt, khiến bờ biển mát hơn nhiều
      Luồng gió này đôi khi đủ mạnh để chơi kitesurfing hoặc wing foiling
    • Theo nghĩa tệ hơn thì điều này dễ gây hiểu lầm. Cách này về cơ bản là đánh đổi nhiệt độ lấy độ ẩm
      Khi nhiệt độ chưa quá cao thì hoạt động tốt, nhưng khi trời nóng đến mức cần nó nhất, nó có thể biến thành một cái lò nóng

  • Nếu đọc vượt qua tiêu đề, hiệu ứng đến từ việc cây cung cấp bóng râm, nước bay hơi và làm mát không khí
    Không nhất thiết phải có một vườn thực vật thực sự

    • Dù vậy có lẽ đó vẫn có thể là cách dễ nhất và rẻ nhất. Nó còn có tác dụng phụ là tạo môi trường sống cho động vật nhỏ và nâng cao tinh thần cho cư dân đô thị
    • Tôi đã kêu gọi rằng chúng ta cần thêm cây trong nhiều năm rồi

  • Phải làm gì đó với hiệu ứng sa mạc nhiệt do phủ cả đất nước bằng những bãi đỗ xe nhựa đường đen khổng lồ và đường cao tốc 6 làn
    Nhưng chắc việc đó không thể được xem xét. Suy cho cùng bãi đỗ xe là đỉnh cao của thiết kế nhân loại, và là giải pháp thiết kế logic nhất cho loài người mà

    • Gần đây tôi thấy trên HN bài “Con đường xuống địa ngục được lát bằng nhựa đường”
      https://devonzuegel.com/the-road-to-hell-is-paved-with-aspha...
      Bài đó nêu việc ít tỏa nhiệt hơn là một trong nhiều ưu điểm của đá lát hoặc gạch
      Trước đây tôi không thích vì nghĩ “gồ ghề”, nhưng thực ra không phải vậy. Trung tâm mua sắm trong khu tôi và bãi đỗ xe Taco Bell mới dùng đá lát, gần như không cảm thấy gì
      Có lẽ dùng đá lát cho các bãi đỗ xe mới, còn giữ nhựa đường hoặc bê tông cho các mục đích tải trọng trung bình-nặng như xa lộ liên bang và đường trên 30 mph thì ngoài chi phí trả trước cũng không mất mát gì lớn
      Nếu ngay cả Taco Bell cũng thấy đáng làm thì là vậy
    • Tôi sống gần một trung tâm Tesco có bãi đỗ xe lớn, rồi sau đó phải đi qua một lối xanh phần lớn là cỏ nhưng cũng có cây và bụi rậm
      Chênh lệch nhiệt độ rất lớn. Giữa mùa hè, bãi đỗ xe gần như không chịu nổi còn mảng xanh thì dễ chịu hơn nhiều
      Đầu xuân hoặc cuối thu, bãi đỗ xe cũng tạm ổn nhưng vẫn xấu xí, còn đi qua mảng xanh thì gió mát và ẩm khiến người run lên
      Chỉ vào những ngày giữa đông dưới 0 độ thì hai khu vực mới cảm giác tương tự nhau
    • Công bằng mà nói, theo trải nghiệm của tôi khi sống ở Mỹ, bê tông màu xám sáng phổ biến hơn nhựa đường đen rất nhiều ở cả bãi đỗ xe lẫn đường sá
      Tăng suất phản chiếu được coi là một trong những giải pháp địa kỹ thuật đáng thử
    • Bắt buộc phải nhắc đến Not Just Bikes
      https://www.youtube.com/@NotJustBikes/videos

  • Tôi nghĩ việc trồng cây và để mảng xanh bản địa trong đô thị sẽ làm mát hơn nên là kiến thức thường thức
    Ở khu tôi tại Los Angeles, có người không muốn có cây trong sân, và cũng có người thực sự phá hoại cây do thành phố trồng để loại bỏ chúng
    Ở một mức độ nào đó thì tôi hiểu. Cây cần chăm sóc và cũng tốn tiền
    Sân nhà tôi có một cây pepper tree lớn mọc nhanh, nằm ngay bên trong ranh giới mà thành phố quản lý, nên tôi phải tự chăm
    Thường mỗi năm tôi tốn 700 đô la để tỉa cành cho nó không chạm vào nhà, nhưng tôi thật sự biết ơn bóng râm mà nó tạo ra vào cuối buổi chiều mùa hè

  • Theo giai thoại, các thành phố ở Spain dường như có rất nhiều khu vườn thật đẹp và được chăm sóc tốt
    Điều đó có thể liên quan đến việc làm dịu khí hậu nóng. Mùa hè ở Córdoba đúng là như một cái lò