Laut der Studie dürfte die Vegetation in den Schweizer Städten aufgrund der relativ hohen Niederschlagsmenge in den meisten Fällen ihren Kühlungseffekt beibehalten.
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Die Begrünung von Städten gilt als eine zentrale Massnahme gegen zunehmende Hitze. Die am Freitag im Fachmagazin «Science Advances» veröffentlichte Studie zeigt jedoch ein paradoxes Bild: Sie wies nach, dass Vegetation in trockenen Regionen die Oberflächentemperatur nicht nur weniger stark senkt, sondern teilweise sogar erhöht. Aus der Schweiz an der Studie beteiligt war der Forscher Edouard Davin von der Universität Bern.
Effekt zeigt sich besonders bei Extremhitze
Die Forschenden analysierten für ihre Studie hochauflösende Satelliten- und Klimadaten von 761 Grossstädten in 105 Ländern. In 22 Prozent der untersuchten Städte mit weniger als 1000 Millimeter Jahresniederschlag wurde bei Grasland und landwirtschaftlichen Nutzflächen ein Netto-Erwärmungseffekt festgestellt.
Auch Bäume zeigten in 2 Prozent der Städte in trockenen Zonen einen solchen Effekt. Generell haben Bäume aber eine deutlich stärkere Kühlwirkung als Gras- und Ackerland.
Bei extremer Hitze versagt der Kühleffekt von Gras- und Ackerland besonders häufig. Während ausserordentlich starken Hitzewellen im Sommer verschärften sie die Temperaturanstiege in 71 (Grasland) beziehungsweise 82 Prozent (Ackerland) der Städte im Vergleich zu bebauten Flächen. Bäume hingegen konnten in 75 Prozent der Städte die Temperaturzunahme abmildern.
Verschiedene physikalische Prozesse
Der Grund für den Erwärmungseffekt liegt laut der Studie im Zusammenspiel verschiedener physikalischer Prozesse. Normalerweise kühlen Pflanzen die Umgebung insbesondere über die sogenannte Verdunstungskühlung ab: Der chemische Prozess um Wasser zu verdunsten braucht Energie – diese Energie wird aus der Wärme in der Luft gezogen, die Luft kühlt sich daher ab.
In trockenen Gebieten ist diese Kühlung durch Verdunstung aber eingeschränkt. Bei Hitzewellen reduzieren nämlich insbesondere Gräser und Nutzpflanzen mit ihren flachen Wurzeln ihre Transpiration stark, um Wasser zu sparen. Bäume können mit ihren tieferen Wurzeln länger auf Wasserreserven zugreifen und so ihre Kühlleistung länger aufrechterhalten.
Gleichzeitig absorbieren Pflanzen durch ihre dunklere Oberfläche mehr Sonnenstrahlung als bebaute Flächen. Diese wärmenden Effekte überwiegen dann die geringe Verdunstungskühlung.
Was heisst das für die Schweiz?
Die Studienautoren schliessen daraus, dass Begrünungsinitiativen an das lokale Klima angepasst sein müssen. In wasserarmen Städten könnten Strategien wie die Verwendung von hellen, wärmereflektierenden Oberflächen effektiver sein als eine nicht standortgerechte Begrünung. In der Schweiz fallen durchschnittlich rund 1400 mm Regen pro Jahr. Die Vegetation dürfte also hierzulande in den meisten Fällen ihren Kühlungseffekt beibehalten.
Im vergangenen Jahr bestätigten dies Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) auch in einer Studie: In einer in Genf durchgeführten Untersuchung zeigten sie, dass Platanen auch bei extremer Hitze über 39 Grad Celsius weiterhin reichlich Wasser verdunsten und damit ihre Umgebung abkühlen. Frühere Annahmen, dass diese Bäume bei etwa 30 bis 35 Grad Celsius ihre Blattporen schliessen und den Wasserfluss deutlich reduzieren, wurden durch die Messungen widerlegt.
