Trồng nhiều cây xanh là một trong những giải pháp phù hợp và hợp lý nhất để giảm tác động do nhiệt độ tăng cao trong môi trường đô thị. Trong bối cảnh khí hậu toàn cầu đang nóng lên, các thành phố trên khắp thế giới đang phải hứng chịu những đợt nắng nóng thường xuyên và cực đoan hơn. Ở bán cầu bắc, mức nhiệt tăng cao kỷ lục trong những năm gần đây đang đe dọa sức khỏe, thậm chí tính mạng của hàng triệu cư dân. Các đợt nắng nóng lặp đi lặp lại đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến Trung và Tây Âu. Cháy rừng liên tiếp xảy ra khắp châu Á, Âu và Mỹ.

Ảnh vệ tinh cho thấy các đảo nhiệt đô thị tại thành phố Praha trong tháng nóng đỉnh điểm năm 2021

Các thành phố đều đang trực diện với tình trạng đáng báo động trong vấn đề sức khỏe cộng đồng. Cư dân các khu vực thành thị chịu ảnh hưởng nhiều nhất bởi các đợt nắng nóng, một phần bởi hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.

Cây xanh giúp giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị

Nhiều thành phố đang sử dụng các chiến lược để giảm tác động của hiện tượng này, được hình thành khi thảm thực vật tự nhiên được thay thế bằng các bề mặt dễ hấp thụ và giữ nhiệt như vỉa hè và các tòa nhà, khiến nhiệt độ cục bộ tăng cao so với mức nhiệt của môi trường xung quanh. Các thành phố có vi khí hậu riêng rất dễ chịu tác động của đảo nhiệt đô thị, kết hợp với một số yếu tố khác thường bị bỏ qua. Để chiến lược khí hậu của thành phố đạt hiệu quả, tất cả các yếu tố đều phải được tính đến.Năm 1938, thành phố Stuttgart (Đức) với tầm nhìn xa đã giao trọng trách nghiên cứu các điều kiện khí hậu và mối quan hệ của chúng với sự phát triển của thành phố cho một sinh viên khí tượng học vừa tốt nghiệp. Stuttgart nằm trong lưu vực thung lũng với tốc độ gió thấp, là thành phố công nghiệp phát triển dựa vào cơ sở hạ tầng sản xuất ô tô, đông dân cư. Các điều kiện trên kết hợp, dẫn đến chất lượng không khí kém và mức độ ô nhiễm cao. Nghiên cứu ban đầu này được xem như bước khởi đầu của khoa học khí hậu đô thị. Khi Thế chiến thứ hai bùng nổ, các nhà khí tượng cũng được giao tổ chức các biện pháp phòng không dân dụng, gồm cả sử dụng sương mù nhân tạo để che mắt các máy bay oanh tạc - một biện pháp khá hiệu quả để đối phó với công nghệ radar. Sau khi phát tán một lượng lớn sương mù nhân tạo, đám mây sương mù tan nhanh hơn dự kiến ​​ở một số khu vực, và lưu lại lâu hơn ở một số nơi khác. Nghiên cứu bắt buộc trên quy mô lớn đã ảnh hưởng đáng kể đến công tác quy hoạch đô thị sau này, khởi nguồn việc chú trọng các hành lang không khí trong lành và tác động của các hành lang này đến khí hậu đô thị.

Những mảng cây xanh đô thị góp phần duy trì mức nhiệt độ dễ chịu cho khu vực xung quanh

Thông qua các nguyên tắc quy hoạch, Stuttgart đã khuyến khích xây dựng phát triển tại các khu vực sườn đồi với không gian mở để các luồng không khí có thể thổi tới những ngọn đồi cây cối rậm rạp xung quanh thành phố. Các đặc điểm địa lý địa hình như sông, thung lũng và các khu vực cây xanh được bảo vệ như những hành lang thông gió trong quy hoạch đô thị của Stuttgart, nhờ đó làm mát đô thị một cách tự nhiên. Kinh nghiệm của Stuttgart để quản lý mức nhiệt độ đang ngày càng tăng cao là hiểu rõ và dựa vào sự hợp tác của địa hình tự nhiên, đồng thời duy trì, bảo tồn các tài nguyên thiên nhiên địa phương.

Mức rủi ro nhiệt cũng là một yếu tố cần quan tâm, liên quan chặt chẽ đến cơ cấu xã hội của mỗi thành phố. Những khu vực nghèo hơn, các khu ổ chuột rất ít khả năng tiếp cận không gian cây xanh, khiến rủi ro cao hơn. Nhờ các nguyên tắc quy hoạch và phân vùng, có thể giảm tác động bất lợi của khí hậu đến người nghèo đô thị, giúp cải thiện sức khỏe, phúc lợi và mức sống của họ. Các nhà khoa học thế giới đã nhấn mạnh việc cải thiện hệ thực vật có thể làm tăng giá trị bất động sản, và có thể dẫn đến sự chuyển dịch của cả những cư dân thường trú lâu năm.

Cây xanh giúp điều tiết vi khí hậu đô thị

Các mảng cây xanh góp phần làm giảm nhiệt độ trung bình của bề mặt Trái đất, tuy nhiên tác dụng làm mát của cây xanh có hạn chế nhất định. Hầu như ở khoảng cách 100 m trở lên, hiệu quả làm mát thực tế khó có thể nhận biết. Địa hình và hình dạng hình học của môi trường xung quanh các mảng cây xanh sẽ quyết định luồng không khí lạnh (mát) có thể thâm nhập bao xa, do các nguồn nhiệt và các tòa nhà thường tạo thành các rào cản ngăn luồng không khí này. Chính vì thế, nếu tăng số lượng cây trồng mà không tính đến các điều kiện khu vực sẽ đem lại hiệu quả không đáng kể trong việc giảm nhiệt. Ở những khu vực đô thị đông dân với không gian hạn chế, nắm vững những điều kiện này có ý nghĩa quan trọng để xây dựng một chiến lược khí hậu hiệu quả.

Không gian cây xanh rộng lớn luôn tạo thành những ốc đảo mát mẻ, bền vững, song không phải thành phố nào cũng có thể thực hiện được. Nhiều nghiên cứu cho thấy các nhóm không gian cây xanh nhỏ cũng có thể giúp phân phối không khí mát mẻ và góp phần giảm đáng kể nhiệt độ đô thị. Phân bố các không gian xanh nhỏ xung quanh các ốc đảo xanh lớn mát mẻ (như sông hoặc công viên) có thể mang lại lợi ích trên một khu vực lãnh thổ lớn hơn. Loại thực vật được sử dụng cũng rất quan trọng. Thực vật lấy nước từ mặt đất và dần bay hơi qua lá, quy trình này giúp giảm nhiệt độ không khí, được gọi là sự thoát hơi nước. Các cây có hiệu quả hơn bụi cây và cỏ, do bề mặt lá lớn hơn và nhiều khả năng tạo bóng râm hơn.

Cây xanh và đường phố đô thị

Hình dạng đường phố đô thị ảnh hưởng không ít đến vi khí hậu của thành phố. Chiều rộng và hướng của đường phố xác định mức độ tiếp xúc với năng lượng mặt trời của các tòa nhà xung quanh. Ở những nơi có khí hậu khô, nóng thường khuyến nghị xây các đường phố hẹp nhằm bảo đảm đủ bóng mát và tránh quá nhiệt. Mặt khác, đường phố hẹp có thể hạn chế không khí chuyển động và phá vỡ các kênh thông gió tự nhiên - điều này đặc biệt quan trọng ở vùng khí hậu ẩm ướt. Đường phố to rộng bảo đảm gió lưu thông nhưng lại tăng lượng ánh sáng mặt trời trực tiếp cả trên mặt đường cũng như các tòa nhà xung quanh. Trồng cây dọc theo đường phố là biện pháp bù đắp hiệu quả các tác động bất lợi từ hình dạng đường phố. Tán cây che mát giúp giảm sự nóng lên của lớp asphan phủ đường.

Trồng nhiều cây xanh trong thành phố, trên các đường phố đô thị có thể đảm bảo nhiều chức năng: cung cấp không gian để tương tác xã hội, nghỉ ngơi giải trí; cung cấp môi trường sống cho động vật hoang dã, tăng cường đa dạng sinh học đô thị; thực vật có thể giúp giảm tiếng ồn và hoạt động như một bộ lọc các chất gây ô nhiễm trong không khí; giúp quản lý nước mưa và điều tiết nhiệt độ đô thị. Tuy vậy, các nhà khoa học thế giới lưu ý tất cả các chức năng trên có thể không cùng được thực hiện. Lập kế hoạch chiến lược là việc cấp thiết để xác định các chức năng quan trọng nhất của hệ thống cây xanh đô thị trong nỗ lực thích ứng môi trường đô thị với các vấn đề liên quan tới biến đổi khí hậu.

Tạp chí Sinh thái Nga tháng 1/2022

ND: Lệ Minh