İnsan kaynaklı ısınma nedeniyle dünyanın dört bir yanındaki sıcak dalgaları daha sık ve yoğun hale gelirken, ısıyı kentsel alanlarda hapseden ve onları kırsal çevrelerinden daha sıcak tutan “kentsel ısı adası” etkisi nedeniyle şehirlerde daha da şiddetli hale geliyor.
Nature Cities dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, Çin‘deki 30 şehirden elde edilen 20 yıllık veriler analiz edildi ve bir şehrin etrafındaki kırsal araziden oluşan bir halkanın şehir sıcaklığını düşürebileceği tespit edildi. Çalışmanın sonuçlarına göre, şehrin en az yarısı genişliğinde bir tampon halka en büyük soğutma etkisine sahip olabilir.
Yazarlar, arazi örtüsünü optimize etmek ve ısı adası yoğunluğunu azaltmak için “kırsal arazi parçalarını birleştirmeyi, bir şehrin etrafına daha fazla ormanlık alan dikmeyi ve daha az sayıda, daha büyük göllere sahip olmayı” öneriyor.
Kentsel ısı adası etkisini azaltmaya yönelik önceki çalışmalar çoğunlukla “şehir sınırları içinde çözüm arayan stratejilere” odaklanıyor. Ancak kentsel arazinin genellikle sınırlı olması nedeniyle kent dışına odaklanan bu çalışmanın bulguları, “şehir dışı arazi kullanımında değişiklik yapmanın şehir merkezindeki sıcaklıklarda büyük bir fark yaratabileceğini” ortaya koyuyor.
Kentsel ısı kubbesi nedir
Şehirlerdeki sıcaklıklar, kentsel altyapının ısıyı hapseden özellikleri nedeniyle çevredeki kırsal alanlardan sürekli olarak daha yüksektir. Birbirine yakın binalar, beton gibi ısı emici yüzeyler ve otomobil kullanmak gibi insan faaliyetleri kentsel ısı adası etkisine katkıda bulunur. Daha sıcak olan şehir ile daha serin olan kırsal kesim arasındaki spesifik fark kentsel ısı adası “yoğunluğu” olarak bilinir. Örneğin Londra’da yaz aylarında şehir içindeki sıcaklığın çevredeki kırsal alanlardan geceleri ortalama 5 C°, gündüzleri ise 3 C° daha fazla olduğu tahmin ediliyor. Buna karşılık, ağaçlar veya su kütleleri gibi doğal peyzajlar, gölge ve suyun buharlaşması yoluyla çevredeki sıcaklıkları azaltıyor. Yani, bir şehrin içine daha fazla yeşil alan eklemek şehrin serinlemesine yardımcı olabilir, ancak araştırmalar önemli ve iyi dağıtılmış bir kapsama alanı olmadan etkilerin genellikle sınırlı olduğunu gösteriyor.
Carbon Brief‘in aktardığına göre, yeni çalışmanın ortak yazarlarından; Çin’deki Güneydoğu Üniversitesi, Sürdürülebilir Yapılı Çevre Merkezi Direktörü ve Surrey Üniversitesi Küresel Temiz Hava Araştırmaları Merkezi’nde (GCARE) misafir profesör olan Prof Shi-Jie Cao, araştırmanın kırsal arazi örtüsünün kentsel ısı adası etkisini nasıl hafiflettiğine dair ilk kapsamlı ölçümü sunduğunu ve yüksek sıcaklıklı kentsel felaketleri ele almak için yeni yollar açtığını söyledi.
Araştırmaya göre, şehirlerdeki daha yüksek sıcaklıklar, şehir sınırının kabaca iki katı büyüklüğünde bir “ısı kubbesi” oluşmasına yol açıyor.
Üsteki şekil, daha sıcak (kırmızı) ve daha soğuk havanın (mavi) kubbe boyunca nasıl dolaştığını göstermektedir. Kentin çevresindeki kırsal alanlardan gelen daha serin esintiler kent merkezine doğru eserek kubbe içinde ısı alışverişi yapıyor.
Kentsel ısı adaları ayrıca iklim değişikliği nedeniyle daha olası ve daha şiddetli hale gelen sıcak dalgalarının etkisini; bu da küresel olarak kentsel bölgelerde yaşayan 4,5 milyardan fazla insanın kırılganlığını arttırıyor.
Bristol Üniversitesi’nde iklim değişikliği, aşırı hava koşulları ve insan sağlığı araştırmacısı olan Dr. Eunice Lo, “Kent sakinleri, kentsel ısı adası etkisi nedeniyle sıcak yaz aylarında ısıya bağlı hastalıklara ve ölümlere karşı daha duyarlı olabilir” dedi.
Serinletici yeşil halka nasıl işliyor?
Bitki örtüsü şehirlerde genellikle seyrek oluyor, tipik olarak şehir merkezinden uzakta daha bol hale geliyor.
Çalışma, kırsal arazi örtüsünün konumu ve türünün şehir içindeki sıcaklığı nasıl etkilediğini araştırıyor.
Isı kubbesinin içindeki araziyi eşmerkezli halkalarla modelleyerek farklı bölgelerdeki arazi örtüsü ve sıcaklık arasındaki ilişkileri, Çin’deki 30 büyük kentin uydu görüntülerini inceleyerek araştıran yazarlar, kırsal arazi örtüsünü aşağıdaki kırsal alanda renklerle temsil edilen dört türe ayırıyor: ormanlık alan (yeşil), ekili arazi (sarı), su kütlesi (mavi) ve su geçirmez yüzey (kahverengi).
Çevrenin bilgisayar simülasyonlarında farklı arazi örtüsü türlerinin boyutu, çeşitliliği ve parçalanması gibi değişkenleri değiştirerek, hangi değişkenlerin UHI yoğunluğu üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu ve sıcaklığı ne kadar azaltabileceğine odaklanan araştırmacılar, peyzajı “yamalara” – çevrelerinden farklı arazi alanlarına – bölerek bunların büyüklüğü ve parçalanmasına göre, her birinin şehir sıcaklıklarını tek başına 0,5C düşürme potansiyeline sahip olduğunu buldu.
Çalışmaya göre, daha büyük, daha az parçalanmış kırsal arazi yamaları, daha büyük bir soğutma etkisi yaratıyor.
Cao, bu sonucun, her iki faktörün optimize edilmesiyle UHI’nin 1C’ye kadar azaltılabileceği anlamına geldiğini; ancak analizin “farklı peyzaj parametreleri arasındaki ısı adası azaltma etkilerindeki hafif örtüşmeleri” hesaba katmadığını belirtti.
Yazarlar ayrıca kentsel sınırdan farklı mesafelerdeki arazi örtüsünün UHI yoğunluğunu nasıl etkilediğini de analiz etti ve en iyi soğutma etkilerinin “kentsel sınırdan 10-15 km yarıçap içindeki” kırsal halkadan geldiğini buldu.
Bu aralık ısı kubbesinin içinde yer alıyor, yani hava akışı ve ısı alışverişi en çok bu mesafelerde etkili oluyor.
Çalışmaya göre, bu aralıktaki kırsal arazi “UHI yoğunluğunun yüzde 30’a kadar azaltılmasına katkıda bulunabilir” ve en önemli soğutma şehrin tam merkezinde hissedilir.
Çalışmanın kırsal tampon bölgenin nasıl etkin bir şekilde yönetileceğine ilişkin tavsiyelerini açıklayan Cao, bir basın açıklamasında “Kentsel aşırı ısınmanın, kırsal arazi parçalarını birleştirerek, bir şehrin etrafına dağılmış daha fazla ormanlık alan dikerek ve çok sayıda küçük su kütlesi yerine daha az sayıda, daha büyük göllere sahip olarak daha fazla azaltıldığını bulduk” dedi.
Kırsal tamponların küresel önemi
Çalışma, Çin’de 200 kilometrekareyi aşan ve tek bir merkezi olan şehirlere odaklandı, bu nedenle kentsel nüfus yoğunluğuna göre eşmerkezli halkalar halinde daha kolay kategorize edilebildi.
Şangay, Wuhan ve Chengdu da dahil olmak üzere seçilen şehirlerin çoğu subtropikal muson iklim kuşağında yer alırken, makale “Çin’de belirlenen azaltım stratejilerinin çoğunun farklı iklim bölgelerine aktarılabilir olduğunu” öne sürüyor.
Sonuç olarak, araştırmacılar bulguların “farklı şehirlerde nispeten yüksek genelleştirilebilirlik ve uygulanabilirliğe” sahip olduğunu öne sürüyor, ancak gelecekteki araştırmaların “farklı şekil, kalkınma seviyesi, coğrafi konum ve iklim koşullarına sahip” şehirleri incelemesi gerektiğini tavsiye ediyor.
Avusturya‘daki Graz Üniversitesi‘nde iklim bilimi ve aşırı sıcaklık araştırmacısı olan ve LSE Grantham Araştırma Enstitüsü’nde misafir araştırmacı olarak görev yapan Dr. Chloe Brimicombe‘e göre araştırma “her şehrin iklimine göre daha dikkatli bir şekilde ayarlanarak” geliştirilebilir:
“Yükseklikteki ya da kıyıya yakınlıktaki küçük farklılıklar kentsel ısı adası etkisini etkileyebilir. Ayrıca şehirlerin farklı tasarımları var; böyle bir çalışma Avrupa için tekrarlanırsa bu da dikkate alınabilir.”
Sıcaklıklar dünya genelinde artıyor ve 2024’ün kayıtlara geçen en sıcak yıl olma ihtimali çok yüksek. Surrey Üniversitesi GCARE‘in kurucu direktörü ve Surrey Sürdürülebilirlik Enstitüsü’nün eş direktörü Prof Prashant Kumar, şehir planlamacıların ve hükümetlerinin araştırmanın bulgularını kullanarak kentlerin artan küresel sıcaklıklara karşı daha dirençli olmalarına yardımcı olmalarını umduklarını belirti:
“Bulgularımız, şehirlerimizi soğutmak istiyorsak, kentsel ve kırsal planlama arasında ortak bir yaklaşıma ihtiyacımız olduğunu gösteriyor.”
