Pilsētas siltuma salas: ietekme uz temperatūru un savvaļas dzīvniekiem visā pasaulē

Pilsētas siltuma salas (UHI) ir pieaugoša globāla problēma, kas ir nozīmīgs krustpunkts starp klimata pārmaiņām, urbanizāciju un gan cilvēku, gan dzīvnieku populāciju labklājību. Šī parādība rodas, kad pilsētu teritorijās ir ievērojami augstāka temperatūra nekā apkārtējās lauku teritorijās. Šo atšķirību galvenokārt izraisa cilvēka darbība un dabas ainavas izmaiņas. Šis emuāra ieraksts aplūko UHI cēloņus un sekas attiecībā uz temperatūru un savvaļas dzīvniekiem, piedāvājot ieskatu mazināšanas stratēģijās, kas piemērojamas visā pasaulē.

Kas ir pilsētas siltuma salas?

Pilsētas siltuma sala būtībā ir metropoles teritorija, kas ir manāmi siltāka par tās lauku apkārtni. Temperatūras atšķirība parasti ir izteiktāka naktī nekā dienā, un tā ir visredzamākā, kad vējš ir vājš. Šo parādību izraisa vairāki faktori, tostarp:

• Virsmas materiāli: Tumšas krāsas virsmas, piemēram, asfalts un betons, absorbē ievērojami vairāk saules starojuma nekā dabiskais augājs. Šie materiāli dienas laikā uzkrāj siltumu un naktī to lēnām atbrīvo, veicinot augstāku apkārtējās vides temperatūru.
• Samazināts augājs: Pilsētās bieži ir mazāk koku un zaļo zonu, salīdzinot ar lauku apvidiem. Augājs nodrošina dzesēšanu ar evapotranspirācijas palīdzību, kas ir process, kurā ūdens iztvaiko no augu lapām, absorbējot siltumu no apkārtējā gaisa. Augāja trūkums pilsētvidē samazina šo dzesēšanas efektu.
• Siltuma pārpalikums: Cilvēku darbības, piemēram, transports, rūpnieciskie procesi un gaisa kondicionēšana, rada siltuma pārpalikumu, kas vēl vairāk paaugstina temperatūru pilsētu teritorijās.
• Pilsētas ģeometrija: Augstas ēkas un šauras ielas var aizturēt saules starojumu un samazināt gaisa plūsmu, novēršot siltuma izkliedi. Tas rada "kanjona efektu", kas pastiprina sasilšanas tendenci.
• Gaisa piesārņojums: Gaisa piesārņotāji aiztur saules starojumu un var veidot termisku segu pār pilsētu teritorijām, veicinot UHI efektu.

Kā pilsētas siltuma salas ietekmē temperatūru

Paaugstināta apkārtējās vides temperatūra

Vis tiešākā UHI ietekme ir apkārtējās vides temperatūras paaugstināšanās. Pētījumi ir parādījuši, ka pilsētas var būt par vairākiem grādiem pēc Celsija siltākas nekā apkārtējās lauku teritorijas, īpaši vakaros. Šī atšķirība var būt īpaši izteikta karstuma viļņu laikā, saasinot karstuma stresu un radot nopietnus veselības riskus neaizsargātām iedzīvotāju grupām.

Piemēram, 2021. gada pētījums Tokijā, Japānā, atklāja, ka pilsētas centrā vasaras maksimuma mēnešos temperatūra bija līdz pat 5°C augstāka nekā apkārtējos lauku apvidos. Līdzīgi pētījumi Eiropas pilsētās, piemēram, Parīzē, Francijā, un Londonā, Apvienotajā Karalistē, ir dokumentējuši nozīmīgu UHI efektu, kas izraisa palielinātu enerģijas patēriņu dzesēšanai un paaugstinātas bažas par veselību karstuma viļņu laikā.

Paaugstināta nakts temperatūra

Nakts atdzišana ir būtiska cilvēku veselībai un noteiktiem ekoloģiskiem procesiem. UHI kavē šo dabisko dzesēšanas procesu, kā rezultātā nakts temperatūra ir augstāka. Tas neļauj ēkām atbrīvot uzkrāto siltumu, kas noved pie lielāka enerģijas patēriņa un paaugstināta diskomforta.

Ietekme uz gaisa kvalitāti

Augstāka temperatūra saasina gaisa piesārņojumu, paātrinot piezemes ozona, kas ir kaitīgs gaisa piesārņotājs, veidošanos. Tas var izraisīt elpošanas problēmas un citas veselības problēmas, īpaši personām ar jau esošām slimībām.

Pilsētas siltuma salu ietekme uz savvaļas dzīvniekiem

UHI ietekmē ne tikai cilvēkus, bet arī būtiski ietekmē savvaļas dzīvnieku populācijas. Mainītā termiskā vide kopā ar biotopu fragmentāciju un citiem pilsētvides spiedieniem rada sarežģītus apstākļus daudzām sugām.

Sugu izplatības un skaita izmaiņas

Paaugstinātā temperatūra pilsētu teritorijās var mainīt dažādu sugu izplatību un skaitu. Dažas sugas, īpaši tās, kas pielāgojušās siltākam klimatam, var plaukt pilsētvidē, savukārt citas, kas ir jutīgas pret karstumu, var samazināties vai izzust pavisam.

Piemēram, pētījumi Ziemeļamerikas pilsētās ir parādījuši, ka noteiktas kukaiņu sugas, piemēram, pilsētai pielāgojušās skudras un vaboles, kļūst dominējošas siltākās pilsētu teritorijās, kamēr vietējās sugas cīnās par izdzīvošanu. Līdzīgas tendences novērotas putnu populācijās, kur karstumizturīgas sugas, piemēram, baloži un strazdi, kļūst arvien izplatītākas.

Pārtraukti dzīves cikli un fenoloģija

Bioloģisko notikumu, piemēram, ziedēšanas, vairošanās un migrācijas, laiku bieži ietekmē temperatūra. UHI var traucēt šos fenoloģiskos ciklus, izraisot neatbilstību starp sugām un to resursiem. Piemēram, augi pilsētu teritorijās var ziedēt agrāk siltākas temperatūras dēļ, potenciāli ietekmējot apputeksnētājus, kuriem šie ziedi ir barības avots.

Pētījumi Austrālijā ir parādījuši, ka dažas putnu sugas pilsētu teritorijās sāk vairoties agrāk nekā to radinieki laukos, iespējams, UHI ietekmes dēļ. Tam var būt kaskādes efekts uz barības tīklu un ekosistēmas stabilitāti.

Paaugstināts stress un mirstība

Augstas temperatūras iedarbība var izraisīt dzīvniekiem karstuma stresu, kas noved pie samazinātas aktivitātes, traucētas reprodukcijas un paaugstinātas mirstības. Tas ir īpaši satraucoši sugām, kuras jau tā ir pakļautas stresam biotopu zuduma vai citu vides faktoru dēļ.

Piemēram, abinieki ir ļoti jutīgi pret temperatūru un mitrumu. UHI var izžāvēt to dzīvotnes un palielināt to neaizsargātību pret karstuma stresu, izraisot populāciju samazināšanos. Līdzīgi pilsētas putni un zīdītāji karstuma viļņu laikā var piedzīvot karstuma dūrienu vai dehidratāciju.

Mainīta uzvedība

Augstāka temperatūra UHI var ietekmēt dzīvnieku uzvedību. Piemēram, daži dzīvnieki var kļūt aktīvāki naktī, lai izvairītos no dienas karstuma, savukārt citi var mainīt savas barības meklēšanas stratēģijas, lai atrastu ūdeni un ēnu.

Globāli piemēri pilsētas siltuma salu ietekmei uz savvaļas dzīvniekiem

• Vidusjūras reģions: Pētījumi Vidusjūras pilsētās atklājuši, ka UHI var dramatiski ietekmēt rāpuļu populācijas. Piemēram, ķirzakas saskaras ar paaugstinātu dehidratācijas un termiskā stresa risku karstākajos pilsētas mikroklimatos.
• Dienvidaustrumāzija: Stipri urbanizētos Dienvidaustrumāzijas reģionos pieaugošā pilsētu temperatūra ietekmē kukaiņu populācijas, īpaši tās, kas ir svarīgas apputeksnēšanai. Tas apdraud pārtikas drošību un bioloģisko daudzveidību.
• Dienvidamerika: Pētījumi Dienvidamerikas pilsētās izceļ UHI ietekmi uz putnu migrācijas modeļiem. Mainītā temperatūra var traucēt migrācijas ceļus un ietekmēt migrējošo sugu vairošanās ciklus.

Pilsētas siltuma salu mazināšanas stratēģijas

Lai risinātu UHI radītos izaicinājumus, nepieciešama daudzpusīga pieeja, kas apvieno pilsētplānošanu, zaļo infrastruktūru un tehnoloģiskās inovācijas. Dažas efektīvas mazināšanas stratēģijas ietver:

Zaļo zonu un augāja palielināšana

Koku stādīšana un zaļo zonu veidošana pilsētu teritorijās var ievērojami samazināt temperatūru, nodrošinot ēnojumu un evapotranspirāciju. Zaļie jumti un vertikālie dārzi var arī nodrošināt dzesēšanas priekšrocības, vienlaikus uzlabojot gaisa kvalitāti un bioloģisko daudzveidību.

Singapūra, ko bieži dēvē par "pilsētu dārzā", ir ieviesusi plašu apzaļumošanas politiku, integrējot augāju ēkās un sabiedriskajās telpās, lai mazinātu UHI efektu. Šī pieeja ir ne tikai samazinājusi temperatūru, bet arī uzlabojusi pilsētas estētisko pievilcību un dzīves kvalitāti.

Vēsu jumtu un segumu materiālu izmantošana

Tumšas krāsas jumtu un segumu materiālu aizstāšana ar gaišākiem, atstarojošiem materiāliem var samazināt saules starojuma daudzumu, ko absorbē pilsētas infrastruktūra. Vēsie jumti un segumi atstaro vairāk saules gaismas un absorbē mazāk siltuma, tādējādi pazeminot virsmas un apkārtējās vides temperatūru.

Daudzas pilsētas Amerikas Savienotajās Valstīs, piemēram, Losandželosa, Kalifornijā, ir ieviesušas vēso jumtu programmas, piedāvājot stimulus māju īpašniekiem un uzņēmumiem uzstādīt atstarojošus jumta materiālus. Ir pierādīts, ka šīs programmas samazina enerģijas patēriņu dzesēšanai un pazemina kopējo pilsētas temperatūru.

Ilgtspējīga transporta veicināšana

Transportlīdzekļu izmešu samazināšana un alternatīvu transporta veidu veicināšana var palīdzēt samazināt siltuma pārpalikumu un gaisa piesārņojumu pilsētu teritorijās. Iešanas, riteņbraukšanas un sabiedriskā transporta izmantošanas veicināšana var veicināt tīrāku un vēsāku pilsētvidi.

Pilsētas kā Kopenhāgena, Dānijā, ir ieguldījušas lielus līdzekļus veloceliņu infrastruktūrā, padarot to par ērtu un pievilcīgu pārvietošanās veidu iedzīvotājiem. Tas ir ne tikai samazinājis satiksmes sastrēgumus un gaisa piesārņojumu, bet arī veicinājis veselīgāku un ilgtspējīgāku pilsētas dzīvesveidu.

Pilsētas dizaina un plānošanas uzlabošana

Projektējot ēkas un ielas tā, lai maksimāli palielinātu dabisko ventilāciju un samazinātu saules siltuma pieaugumu, var palīdzēt samazināt UHI efektu. Pareiza pilsētplānošana var arī nodrošināt, ka zaļās zonas tiek stratēģiski izvietotas, lai nodrošinātu dzesēšanas priekšrocības visā pilsētā.

Kuritiba, Brazīlijā, ir pazīstama ar savām inovatīvajām pilsētplānošanas stratēģijām, tostarp zaļo zonu izmantošanu kā plūdu kontroles pasākumus un gājējiem draudzīgu zonu izveidi. Šie centieni ir veicinājuši ilgtspējīgāku un dzīvošanai piemērotāku pilsētvidi.

Viedo tehnoloģiju izmantošana

Viedās tehnoloģijas, piemēram, viedie tīkli, energoefektīvas ēkas un inteliģentas transporta sistēmas, var palīdzēt samazināt enerģijas patēriņu un siltuma pārpalikumu pilsētu teritorijās. Šīs tehnoloģijas var arī uzlabot resursu pārvaldību un veicināt ilgtspējīgāku pilsētas dzīvesveidu.

Praktiski ieteikumi globālajām kopienām

Lai risinātu UHI efektu, nepieciešama sadarbība starp indivīdiem, kopienām un valdībām. Šeit ir daži praktiski ieteikumi globālajām kopienām:

• Individuāla rīcība: Stādiet kokus, izmantojiet energoefektīvas ierīces, samaziniet savu oglekļa pēdu un iestājieties par ilgtspējīgu pilsētplānošanu.
• Kopienas iniciatīvas: Organizējiet koku stādīšanas pasākumus, veidojiet kopienas dārzus un atbalstiet vietējos uzņēmumus, kas veicina ilgtspējīgu praksi.
• Valdības politika: Ieviesiet zaļās būvniecības kodeksus, veiciniet ilgtspējīgu transportu un investējiet zaļajā infrastruktūrā.

Noslēgums

Pilsētas siltuma salas rada nopietnu apdraudējumu gan cilvēku, gan dzīvnieku populācijām visā pasaulē. Izprotot UHI cēloņus un sekas un īstenojot efektīvas mazināšanas stratēģijas, mēs varam radīt ilgtspējīgākas, noturīgākas un dzīvošanai piemērotākas pilsētvides visiem. Tas prasa globālus centienus, iesaistot indivīdus, kopienas un valdības, kas strādā kopā, lai risinātu šo aktuālo problēmu un aizsargātu mūsu planētas bioloģisko daudzveidību un nākamo paaudžu labklājību.

Cerams, ka šis emuāra ieraksts ir sniedzis "visaptverošu" pārskatu par tēmu.