Welke bossen zijn het koelst tijdens een hittegolf?

Hittegolven waren dit jaar alomtegenwoordig en werden wereldwijd gevoeld. De eerste hittegolven ontstonden in het Zuiden van Zuid-Amerika, dan waren India en Pakistan aan de beurt en in juni kwamen ze in enkele Amerikaanse staten voor. Niet veel later teisterden hittegolven meerdere gebieden in Europa, waarbij het VK voor het eerst een temperatuur van meer dan 40°C registreerde, gepaard met een oversterfte van 7% tijdens de drie hittegolven in juli. Ook in augustus hadden grote delen van China en de VS nog steeds te maken met hittegolven.

Bossen helpen de frequentie en ernst van dergelijke hittegolven op lange termijn te verminderen door de klimaatverandering te matigen, maar ze verminderen ook op zeer korte termijn hittestress bij mensen door te zorgen voor schaduw en verdamping (d.w.z. warmte wordt door de bladeren van bomen geabsorbeerd en zet water om naar gas, waarbij de omgevingstemperatuur daalt). Er is echter weinig bekend over welke bossen het meest efficiënt zijn in het verminderen van hittestress bij mensen.

Om dit te bestuderen, installeerden we microklimaatstations in bossen van Frankrijk, België, Duitsland en Polen in heel verschillende bostypes, van 10-jarige plantages tot eeuwenoude bestanden. Van het einde van de zomer van 2020 tot de winter van 2021-2022 werd thermische stress (waaronder ook koudestress) gemeten. Helaas (voor onze resultaten) was de zomer van 2021 uitzonderlijk koud. Gelukkig werden op lokaal niveau enkele dagen toch zeer hete omstandigheden gemeten, maar toch zouden onze resultaten na deze zomer waarschijnlijk nog meer uitgesproken zijn.

Figuur 1 | Een voorbeeld van een hittestresssensor die kan worden gebruikt om de menselijke temperatuurperceptie te monitoren. Ons lichaam neemt temperatuur waar via vier meteorologische variabelen die moeten worden gemeten: luchttemperatuur, relatieve vochtigheid, windsnelheid en warmtestraling (d.w.z. de som van korte- en langegolf straling dat het lichaam bereikt, inclusief zonlicht).

In het eerste artikel van mijn doctoraat bleken bossen hittestress zeer sterk te verminderen, vooral op warme dagen. We ontdekten dat de temperatuur die je zou waarnemen in een volwassen bos gemiddeld 12,1°C lager is dan in een open veld ernaast bij sterke hittestress. Wanneer een persoon in het open veld wordt blootgesteld aan extreme hittestress (gevoelstemperatuur > 41°C), is het verkoelende effect van het bos zelfs nog groter, rond 14,5°C. Zelfs jonge plantages, met kruinen van amper 10 meter hoog, waren onder dezelfde omstandigheden 10°C koeler. Dat betekent dat er gemiddeld 84,1% minder kans is op gevaarlijke hitte onder de kruinen van bomen!

Figuur 2 | De koelcapaciteiten van de jonge plantages (5 sites) en volgroeide bossen (3 sites) die we hebben bestudeerd. Hoe negatiever de waarde, hoe koeler het microklimaat van het bos in vergelijking met een open veld net naast het bos. Zoals je kunt zien, hoe warmer het buiten het bos wordt, hoe sterker de afkoeling in het bos zal zijn. 

Het grote verschil tussen jonge en volwassen bossen geeft duidelijk aan dat het type bos er wel degelijk toe doet. We ontdekten dat de bosstructuur cruciaal is en dat het deze steeds invloedrijker wordt naarmate het warmer wordt. Dicht opeengepakte bomen (hoog grondvlak) met dikke en hoge kruinen zijn het efficiënts om koelte te bevorderen.

Eveneens belangrijk zijn de boomsoorten waaruit het bos bestaat. Het koelvermogen wordt namelijk verder versterkt door groenblijvende soorten met kleine bladeren (bijvoorbeeld naalden) die een diepe schaduw werpen. De boomsoorten diversiteit, wat onze initiële focus was, bleek geen directe impact te hebben. Dit betekent niet dat boomdiversiteit niet belangrijk is. Bossen met een hoge boomdiversiteit hebben op lange termijn waarschijnlijk sneller kunnen groeien en hebben beter aaneensluitende kruinen die de beschikbare kruinruimte efficiënter innemen – waardoor de kroonlaag dikker wordt. Omdat we deze mogelijke gevolgen van boomdiversiteit (d.w.z. de dichtere structuur) hebben gemeten, zijn indirecte diversiteitseffecten al opgenomen in onze resultaten.

Figuur 3 | De boskenmerken die de buffercapaciteit van de bossen verder versterken. Deze kunnen via bosbeheer worden aangewend om de thermische buffereigenschappen te verbeteren.

Kortom, bossen zijn een uitstekende optie om risico’s op hittegevoelige locaties in het algemeen te beperken, maar hun verkoelende effect kan nog verder versterkt worden door slim bosbeheer gericht op de bosstructuur.

Hoewel hittestress vooral voorkomt in steden en niet in de landelijke gebieden die we hebben bestudeerd, zijn we ervan overtuigd dat onze resultaten kunnen worden vertaald naar stedelijke bossen omdat we onze bossen hebben vergeleken met open velden. De donkere infrastructuur van een stad zal immers nog veel meer opwarmen in de zon dan een open veld, waardoor het contrast met een stadsbos nog groter zal zijn.

Vergeleken met andere koelstrategieën zoals reflecterende straten, witte daken en grote schaduwdoeken boven hete straten, hebben bossen het enorme extra voordeel dat ze ook heel wat andere ecosysteemdiensten leveren, zoals het filteren van luchtvervuiling, het ondersteunen van biodiversiteit en het reguleren van de waterkwaliteit, en, natuurlijk, de vele overige gezondheids-gerelateerde effecten die we binnen ons project (Dr. Forest) bestuderen, bijvoorbeeld de voordelen voor ons mentaal welzijn en de luchtkwaliteit. Dit is waarom de ideale gezonde stad een grote kwantiteit aan kwaliteitsgroen bevat dat gemakkelijk toegankelijk is voor elke bewoner, of het nu tijdens een hittegolf is of niet.