Litvak mini-kammer blev brugt til at måle ET i byplæner. Kredit:Elizaveta Litvak
I sommeren 2010, Los Angeles mistede omkring 100 liter vand pr. Person pr. Dag i atmosfæren gennem fordampning og planteoptagelse af græsplæner og træer. Græsplæner tegnede sig for 70 procent af vandtabet, mens træer tegnede sig for 30 procent, ifølge en undersøgelse fra University of Utah offentliggjort i Forskning i vandressourcer .
Resultaterne, baseret på målinger foretaget før Los Angeles vedtog obligatoriske vandingsrestriktioner i 2014, viser et mønster af systemisk overvanding i byens græsplæner, og en overraskende vandeffektivitet i trædække. Yderligere, forskerne fandt en sammenhæng mellem vandtab og husstandsindkomst.
"Jorden var så fugtig, at planter ikke var begrænsede i vandforbrug, "siger Elizaveta Litvak, postdoktor og første forfatter til det nye studie. "Det var det maksimale vandtab, der var muligt."
Fordampning + Transpiration =Fordampning, eller ET
Vandtabet, som Litvak og Diane Pataki, professor i biologi, målt beskrives bedst som "evapotranspiration, "en måling, der samler fordampning af vand fra jorden og frigivelse af vanddamp, kaldet transpiration, fra planter. Evapotranspiration (ET) -hastigheder afhænger af flere faktorer, herunder plantetype, temperatur, fugtighed og mængden af vand i jorden. For hver tilstand, forskere kan beregne en potentiel ET -hastighed, der estimerer den maksimale mængde ET, forudsat at der er rigeligt vand.
Og ifølge Litvak målinger, LA's jordbund var en rigelig kilde til vand. Forestil dig at lægge et gennemblødt vådt håndklæde ud til tørring på en varm sommerdag. Det er en grundigt våd overflade, og skulle fordampe med den højest mulige hastighed. Vandtab fra en overvandet græsplæne er så meget og mere, fordi transpiration fra græsset pumper endnu mere vand fra jorden til atmosfæren. "Planter øger fordampningen, "Siger Litvak." Det er derfor, det ikke ser godt ud. "
For at måle ET fra græsplæner, Litvak udarbejdede et kammer i skostørrelse, der kunne måle hurtige ændringer af temperatur og fugtighed over græsset. Hun og hendes kolleger rejste rundt i LA i sommeren 2010 og vinteren 2011 ved at tage målinger for at udvikle en matematisk model af ET -satser fra græsplæner under forskellige forhold.
Vandstile af de rige og berømte
Ved senere analyse af dataene, de testede en hypotese om, at rigere kvarterer havde flere planter end fattigere områder. ET -satser i de rigeste kvarterer, de fandt, var omtrent det dobbelte af fattigere kvarterer. Det skyldes sandsynligvis en række faktorer, Litvak og Pataki siger, herunder de store partistørrelser af rigere ejendomme.
Træer dukkede op som undersøgelsens vandbesparende helte, udnytter langt mindre vand end græs. Det skyldes igen sandsynligvis flere faktorer. Træer har meget lavere bladoverflade, og træblade vandes ikke direkte, så de er mindre tilbøjelige til fordampning. Også, træer regulerer deres transpirationshastighed som reaktion på luftfugtigheden i luften omkring dem. Under tørre forhold, træer vil strenge regere i transpiration.
"Jeg er blevet overrasket over, at vi kan vedligeholde LA -træets baldakin med relativt lidt vand, "Siger Pataki." Der er denne antagelse om, at vi har brug for rigelig kunstvanding for at understøtte træer. Vi kan reducere vandforbruget drastisk og stadig vedligeholde træet. "
Langsigtede ændringer
Meget har ændret sig i Californiens hydrologi, siden målingerne, der førte til disse resultater blev taget, imidlertid. I lyset af den historiske tørke, Californien vedtog obligatoriske vandingsrestriktioner i 2014. I foråret 2017 blev restriktionerne ophævet, da staten nød rigeligt vådt vejr. De langsigtede virkninger af vandingsrestriktionerne er endnu ikke kendt.
"Der var et økonomisk incitamentsprogram til at fjerne græsplæner, "Siger Pataki." Det gjorde folk. "
Men vandingsrestriktioner rammer elendige træer lige så meget som brugt græsplæner. "Når man begrænser kunstvanding, træer modtager muligvis ikke nok vand, "Siger Litvak." Træer behøver ikke meget, men hvis kunstvandingen stopper helt, kan de dø. "
"Californiens seneste tørke fremhæver behovet for bevarelse af byer såvel som landbrug, "siger Tom Torgersen, programdirektør i National Science Foundation (NSF) 's Division of Earth Sciences, som finansierede forskningen sammen med NSF's afdelinger for miljøbiologi; Integrative organismer; og adfærds- og kognitive videnskaber. "For Los Angeles, den største fordampning skyldtes græsgræs og frøproducerende træer; palmer yder meget små bidrag. Begge giver en lindring af varmeøeffekten og reducerer behovet for aircondition. Imidlertid, fordelen deles ikke jævnt. Jo højere medianindkomst, jo større lokal fordampning, angiver køligere temperaturer der og højere temperaturer i fattigere dele af byen. "
Pataki siger, at det er for tidligt at sige, om vandingsmønstre og valg af landskabspleje vil vende tilbage til deres overdrevne før tørke. "Om det ændrede folks præferencer for landskaber på en langvarig måde - det er noget, vi stadig skal undersøge."