Сравнивая скорость инфильтрации уличных деревьев с охраной и без нее в районе Морнингсайд-Хайтс на Манхэттене, исследователи обнаружили, что деревья в защищенных ямах поглощают воду в среднем в шесть раз быстрее, чем ямы без ограды - 3 миллиметра против 0,5 миллиметра в секунду. минута. Исследователи предполагают, что охранники улучшают инфильтрацию, ограничивая уплотнение почвы в ямах деревьев.
«Размещение ограждений вокруг ям с деревьями позволяет городским деревьям поглощать больше ливневых стоков, снижая нагрузку на городскую канализационную систему», - говорит старший автор исследования Патриция Каллиган, профессор Columbia Engineering и член Columbia’s Earth. Институт и Институт науки о данных.
Исследователи были удивлены тем, какую разницу внесли охранники, и как мало мульчи или дополнительной растительности улучшили результаты. Рекомендованные городскими властями ограждения для деревьев стоят около 1000 долларов, в зависимости от их стиля и размера ямы, но импровизированный забор за 20 долларов может работать так же хорошо, сказал ведущий автор исследования Роберт Эллиотт, недавний выпускник инженерного факультета Колумбийского университета и соучредитель Urban Leaf, стартап из Нью-Йорка, помогающий горожанам выращивать еду дома.
«Только 14 процентов деревьев в Нью-Йорке имеют защитные ограждения», - сказал он. «Наши результаты показывают, что уличные деревья могли бы выдерживать в шесть раз больше ливневых вод, если бы каждая яма была закрыта», - сказал он.
660 000 деревьев Нью-Йорка покрывают около 6 процентов территории города. Помимо очистки и охлаждения воздуха, деревья приносят пользу городу, впитывая дождевую воду, стекающую с его непроницаемых дорог и зданий. Во время сильных ливней стареющая канализационная сеть не справляется с совокупным потоком сточных вод с улиц и домов. В результате большие потоки часто сбрасываются прямо в близлежащие реки, неочищенные сточные воды и все такое. Чтобы уменьшить эти комбинированные переливы канализации, город обратился к «зеленой инфраструктуре» или инженерным решениям, которые используют деревья и другую растительность для осушения застроенного ландшафта.
Стремление стимулировало соответствующие усилия по измерению экономической эффективности каждого решения. В связанном неопубликованном исследовании Эллиотт и его коллеги сравнили относительные затраты и выгоды от охраняемых ям для деревьев с биозалежами, которые представляют собой ямы, вырытые в городских тротуарах и засаженные кустарником, которые служат водосборными бассейнами. Они обнаружили, что биощели значительно превосходят охраняемые ямы для деревьев, если учесть их первоначальную стоимость плюс техническое обслуживание в течение 10 лет; Bioswales собирал 141 886 галлонов воды в год по 20 центов за галлон, по сравнению с дополнительными 1 132 галлонами охраняемой ямы в год по 49 центов за галлон.
Но деревья становятся более конкурентоспособными, говорит Эллиотт, если расходы на охрану уменьшаются или потоки воды увеличиваются за счет выкапывания бордюра ямы для дерева, чтобы вода с улицы могла стекать внутрь (во многом как биозаборник). Он отмечает, что деревья также вызывают меньше споров. Жители жалуются, что некоторые из 3000 биоустановок, установленных Нью-Йорком за последние пять лет в Бруклине, Квинсе и Бронксе, уродливы.