Stromy čerpají energii a kyslík z prostředí města a tam ji také
navracejí za současné evapotranspirace a výměny tepla s okolím a
nezbytného zásobení vodou, slunečním zářením a minerály.

Stromy ve městech žijí v areálech městských aglomerací a nevynikají
druhovou pestrostí, kterou by měly jinde, protože ji určuje člověk.

Funkční ekosystém města zahrnuje směs druhů stromů o různých
velikostech a stáří zároveň s půdou, zajišťující jeho růst a
produktivitu. Pokud jsou stromy ve městech zdravé, zajišťují komunitě
kvantitativně hodnotitelné ekosystémové služby. Vědecké studie
prokazují, že stromy přinášejí environmentální a sociální benefit přímo
související s vratností a udržením přírodních cyklů. Stromy pomáhají
redukovat znečištění ovzduší, zpomalují průtrže mračen a prudké deště,
konservují energii a opatřují volně žijícím živočichům útočiště.

Z hlediska člověka nám stromy, které s námi soužijí ve městech

• Opatřují podmínky pro bezpečný, zdravý a příjemný život (well-being)
• Zlepšují kvalitu ovzduší
• Pozitivně ovlivňují zdraví (pozor na alergeny)

a současně řeší globání problémy životního prostředí (oxid uhličitý)

1.) Podmínky pro bezpečný, zdravý a příjemný život

Mohou stromy ve městech souviset s nebezpečím pro zdraví ? Mohou učinit prostředí příjemným?

Přirozená existence stromů významně ovlivňuje klima. Stromy
přinášejí do prostředí vlkost (optimum pro člověka je 50 % relativní
vlkosti), koruny vztostlých stromů vytvářejí přívětivou klenbu nad
utrápenými lidskými hlavami, poskytují stín a zamezují přímému působení
ultrafialových paprsků i tepelnému záření, pomáhají udržovat teplotu
v okolí a chrání stavby před tepelnými paprsky (zejména s tenkým
obvodovým pláštěm) absorbují sluneční energii, zamezují nepříjemnému
proudění vzduchu a zmírňují poryvy větru (, zpomalují poryvy větru se
srážkami, zadržují déšť a upravují mikrocirkulaci v ovzduší vůbec.)

Stromy se účastní na pohodě člověka ovlivňováním mikroklimatu obytného území.

• Ovlivňování proudění větru
• Ovlivnění teploty (listy – evapotranspirace),
• Zvlhčování vzduchu (50 – 80 l/den)
• Zadržení srážek (koruna)
• Snižování turbulence (kmeny,větve, listy)
• Zadržení přímého slunečního světla a tvorba stínu (až o 6 stupňů snížení proti okolí)
• Tvorba lehkých negativně nabitých iontů, uvolňování terpenů do prostředí příjemně vonících
• Hustý porost s velkou dřevní hmotou zadržuje hluk (cca 30 m/1 dB)

Evapotranspirace

Kromě stínu, tvořeného baldachýnem koruny stromu, je velmi důležitá
evapotranspirace. Ta je způsobena vylučováním vody prostřednictvím pórů
v listech, stromy se totiž „potí“ jako lidé. Voda při vypařování
spotřebuje teplo a tak chladí ovzduší při tomto procesu. Například
koruna o rozpětí 9 metrů vypaří 151 litrů vody za den. Opadající stromy
kolem domů  v Sacramento, California, Heat Island Group vědci nalezli
rtedukci potřeby chladící energetické potřeby ve výši 30%. Stromy, keře
a vinná réva mohla sloužit jako stínidlo a klimatizace s tím, že  její
práce byla více účinná zejména v udržení chladu. Také věčně zelené
stromy a keře na severovýchodě chránily budovy před chladem přinášeným
větrem. Skupiny stromů byly účinnější a  pravděpodobnost toho, že
vyrostou a udrží se  ve skupině byla větší.

http://heatisland.lbl.gov/vegetation/planting.html

Ve Virginii bylo zjištěno, že stromy zlepšují ekonomiku města. Lidé
rádi nakupují v ulicích s alejemi a byty se lépe pronajímají v území,
kde jsou stromy. Stromy přidávají 10 % a víc společenské hodnoty.
V jejich přítomnosti se lidé lépe cítí a nemocní se rychleji uzdravují.
Snižují potřebu klimatizace v horkých období o 30% a snižují potřebu
vytápění v chladných měsících o 20 – 50 %. Tím šetří energii a spálená
fosilní paliva.

Stromy  nebo beton?

Ve slovníku klimatologů existují tzv. „urban heat islands“ =
„městské ostrovy tepla“. Jsou to místa, kde v území města se liší
teploty od ostatních, jsou rozdílné a vyšší ve dne v létě i v noci a
dokonce i v zimě jsou vyšší. The urban heat island jsu nežádoucím
důsledkem rozvoje měst. Náležité a climate friendly územní plánovávní
může pomoci redukovat množství tepla v městských ostrovech tepla.

Vznikají tak, že

vegetace je nahrazována asfaltem a betonem, zejména na ulicích  a
budovách a další infrastruktuře, ta se rozšířuje, aby pokryla požadavky
rostoucí populace. Tyto povrchy absorbují, spíše, než odrážejí,
sluneční teplo, zvyšující povrchovou teplotu a tak celková venkovní
teplota roste. (US.EPA)

http://heatisland.lbl.gov/HighTemps/

NASA na svých webových stránkách publikuje obrázek New Yorku v roce
2002, na kterém lze porovnat lokální teploty a přítomnost městské
vegetace, existence vegetace přináší zjevně nejnižší teploty prostředí.

http://earthobservatornasa.gov/Newsroom/NewImages/Images/newyork_etm_2002226.jpg

Ve městech jsou díky velké koncentraci obyvatel dány podmínky pro
zdravotní dopady globálního oteplování. S globálním oteplováním
souvisí  meteorologické jevy, kterými jsou i tzv „horké vlny“ nebo
„horké episody“ ohrožující život určitých skupin populace. Po horkých
vlnách v roce 2003 realizovala WHO a WMO několik projektů, sledujících
dopady horkých dní na úmrtnost (Canicula, EUROHEAT). Bylo zjištěno, že
nenejvíce byli ohrožení obyvatelé v okolí středozemního moře, nejvíce
městských obyvatel při horkých vlnách však zemřelo v Londýně a Paříži
v roce 2003. Zde se projevuje také současný účinek působení částic
prachu a koncnetrací ozónu. Pro jiné znečišťující látky efekt nebyl
prokázán. Sledování ve 21 Evropských městech nalezlo vliv  PM10 vyšší
ve městech s vyšší teplotou.  Úmrtnost vzrostla na  každých 10µg/m3
PM10 ,  o 0.3% ve chladnějších městech a o 0.8% v teplejších městech.
Hales publikoval excess úmrtnosti ve Francii  sahající od  + 4% v Lille
do +142% v Paříži, s tím, že tato incidence byla pravděpodobně
ovlivněna jek městskými budovami tak dopravní situací.

V Portugalsku byl nárůst úmrtnosti v týdnu po vysokých teplotách v srpnu 2003 49,8 %, v České republice více, než o 10%.

V publikaci z letošního roku „Improving Public Health Responses To
Extreme Weather Events“ WHO doporučuje i dlouhodobá preventivní
opatření opatření, kam řadí i územní plánovávní a využívání území,
které by mělo preventivně ovlivňovat teplotu. Zda nacházejí svoji
hlavní úlohu i stromy. Aktuálně požaduje WHO tvorbu „chladných míst“,
kam by se uchylovaly starší nemocné osoby. Chladná místa by  byla
klimatizovaná. Ovšem bez účinného oslabení dopadu klimatické změny jsou
krátkodobá opatření k redukci zdravotních dopadů u ciltlivé popualce
značně méně účinná. Navíc realizace klimatizovaných objektů přinese
další energetické nároky a tak rozhodně nelze počítat s úsporami
energie, požadovanými různýmim strategiemi.

2.) Zlepšení  kvality ovzduší.

Jsou stromy  schopné  pomoci zadržet smog?

Beckett,P., Freer-Smith, P.,  a Taylor, G v Effective tree species
for local air-quality management, porovnával efektivitu zachycování
částic listy stromů : Borovice, cypřiš(tvoří 20% porostu angluckých
parků), jeřabina, topol, javor v místě intenzivní dopravy v městském
parku a na kontrolním místě mimo efekt dopravy

Vliv na hrubé částice: Více byl zachycován materiál v parku
ovlivněném dopravou než v kontrolnímmístě. Byly nalezeny druhové
rozdíly v zachycování částic. Nejúčinnější byla borovice, topol
zachycoval nejméně.

Jemné částice: Stejné diference mezi druhy stromů jako u hrubé
frakce, odlišně se chovala jeřabina. Při statistické hodnocení však
nálezy diferece byly stejné jako u hrubých částic, stejné nálezy u
parku i kontrolního místa a stejný efekt druhů stromů.

Ultrajemné částice (ionty): rozdíly mezi druhy stromů byly stejné,
jako u hrubých a jemných částic, individuální váhy iontů tvořících
komponenty celkovou hmotu se lišily. Bylo zjištěno, že přítomnost a
blízkost zdroje bohatého na částice, vede k vyššímu zachycení zejména
hrubých částic, než v místě, kde chybí tento zdroj. U jemných partikulí
PM2,5 nebyl jasně prokázán   rozdíl záchytu částic u zdroje proti
kontrolnímu místu bez dopravy.

Nejefektivnější strom v záchytu částic byla borovice a cypřiš, oba
stromy jsou výhodné v zimním období, kdy mohou stále zychycovat
částice, neshazují jehlice. V zimě je koncentrace částic také nejvyšší.

Ze širokolistých stromů nejvíce účinnou v zachycování zejména
hrubých částic, byla jeřabina, která má jemně osrstěný povrch listu
mimo jeho osu. Na druhé straně škály sledovaných stromů byl topol,
mající drobné a kožovité listy, umožňující proudu částic ve vzduchu je
obeplout aniž by měl na povrch  listů nějaký vliv a  usadil se.

Poměry koncentrací sodíku a chloridů v omývacím roztoku při
experimentu prokáztaly, že hlavní součástí ultrajemných částic byly
právě tyto složky, nutno upozornit, že tento výzkum byl prováděn
v Brightnu u moře. Nerozpustné částice mohou být z listů smývány deštěm
a to způsobuje možnost depozice a koncentrace těchto částic v půdě
Budou-li sloučeniny v částicích toxické, má to toxikologický (lesní
plody) a ekotoxikologický (kumulace v půdě) význam.

Hlavním mechanismem záchytu podle Becketta je impakce částic
v turbulentním proudění vzduchu. V rozmanitosti a různorodosti
městského prostředí jsou pro tento komplexní mechanismus vytvořeny
skvělé podmínky. Vliv na poněkud nižší úrovni mají lesíky v otevřené
venkovské krajině. Turbulující a vířící vzdušné proudy tvořené přímým
kontaktem mezi urbánními prvky, kterými jsou ulice a budovy,  jsou
příkladem určené a definované situace, ve které impakce a účinnost 
záchytu je pravděpodobně maximalizovaná. Její znalost je nezbvytná pro
umísťování stromů jeko účinného mechanismu k záchytu částic v městském
prostředí. Je to důležité i pro příměstské území, kde lesíky a 
ochranné lesní pásy zlepšují ovzduší v cílových oblastech, např.
obytných, které se v současnosti rozhojňují

 Závěr:

• Stromy mohou účinně zachytit částice, které škodí lidskému zdraví z atmosféry a mohou zlepšit kvalitu ovzduší
• Existují výzmané rozdíly mezi  druhy stromů v  účinností záchytu
  částic, nejlepší volbou pro omezování znečištění ovzduší vegetací jsou
  jehličnany
• Mezi  širokolistými druhy, které byly sledovány, jsou nejlepší
  k záchytu částic druhy stromů, které mají hrubý povrch listů (chloupky,
  nerovnosti…)

Beckett a spol. se zabýval efektivitou záchytu částic na stromech v aerodynamickém tunelu.

Thomas Cahill, profesor fyziky a
atmosférických věd v UC Davis předpokládá, že mohou stromy redukovat
koncentrace ultrajemných částic podél dálnic.  Zjistil, že za větrných
podmínek stromy podél dálnice se zdají schopné zadržet částice a lze
jimi ochránit obytné domy a školy před vlivem dopravy. Ultrajemné
částice se mohou dokonce přilepovat k listům stromů a neletí dál a
setrvávají na místě dokud listy neomyje déšť ( mechanický filtrační
efekt stromů je různými vědci zavrhován a to v případě částic PM
2,5).Podle Cahilla je nutné použít ty „správné“ stromy pro zadržení
ultrajemných částic, protože všechny stromy tento vliv
nemají.V podmínkách Kalifornie jsou to stromy s hustým porostem
jehlicemi (cedry jsou nejlepší).

Rosiňski a Nagamoto měřili depozici částic
o průměru  2 mikrony na stromech na jalovci a douglasce tisolisté.
Depozice závisela na tom, zda vítr byl čelní, nebo boční a na jeho
změnách a na rychlosti proudění. Při nejvyšší rychlosti (280 cm/sec)
byla depozice nejvyšší a opadání nejnižší.

Freer-Smith, P.; El-Khatib a spol. přispěli do diskuse podporovatelů
a odpůrců účinnosti depozice částic pomocí stromů. Dali k dispozici pro
volbu zeleně depoziční rychlosti pro příměstské a městské evropské
stromy – dub, javor, olše, jasan a douglasku, účinné jsou stromy s
bohatým větvením a silně olistěné malými listy. Data jsou využitelná
pro modelování efektu, respektují koncentraci a rychlost proudění.
Druhy s bohatám větvením a drobnými lístky mají větší relativní
depoziční rychlost.

Prašné cesty a možnost záchytu částic.

V různých výškách nad zemí a různých vzdálenostech provedl Cowboard a spol. Měření v suché oblasti.

Autor zjistil mitigační faktor pro zeleň = 2 pro vzdálenost 50 – 100 m od cesty.

Nowak a kolegové vytvořili model na základě
meteorologických dat a údajů o znečištění ovzduší, který demonstruje,
jaké množství znečišťujících látek stromy ve městech USA zachytí a jak
mohou zlepšit kvalitu městského ovzduší. Záchyt znečištění ( O3, PM2,5
a 10, NO2, SO2, CO) se lišil město od města a celkový efekt záchytu
městskými stromy v USA činil za jeden rok 711 000 tun (v ceně 3,8
miliard dolarů). Záchyt znečištění pomocí listů je jen jednou službou,
kterou nám stromy poskytují, integrovaný pohled na území s korunami
stromů představuje viditelnou strategii zlepšující ovzduší a vůli k
docílení standardů kvality ovzduší. Je tedy významným politickým činem.

Plynné škodliviny:

Stromy a rostliny vůbec jsou dlouhou dobu ctěny pro schopnost
„odčerpávat“ oxid uhličitý z ovzduší, ale jejich možnosti spotřebovávat
jiná plynná znečištění se teprve zjiš´tují. V minulých letech tyto
možnosti dlouhodobě experimentálně ověřovala NASA. Tento výzkum
potvrdil to, že některé rostliny jsou schopny více, než ostatní,
filtrovat některé látky.

Pokusy NASA byly zaměřeny na pobyt v kosmu, ale poskytly též některá obecná zjištění.

Díky výzkumu NASA lze uvažovat, které rostliny lze pozitivně použít 
při pobytu v kosmu. Na druhé straně se takto otevírá šíroké pole
možností fytoremediace s výběrem rostlin nebo stromů pro vyčištění
kontaminovaného životního prostředí. A také neposlední věcí je využití
rostlin v boji proti kontaminovanému ovzduší ve vnitřním prostředí.
Bohužel je málo důkazů o účinnosti tohoto způsobu včetně znalostí o
kolik domácích rostlin vyčistí významné množství znečišťujících látek
z domovů, úřadů nebo škol.

NASA experiment hodnotil různé rostliny z hlediska efektivity odstraňování formaldehydu, oxidu uhelnatého a oxidu dusičitého.

Pokusy NASA hodnotily různé rostliny, jak jsou efektivní při
snižování koncentrací formaldehydu, oxidu uhelnatého a oxidu
dusičitého. V projektu byla „spider plant umístněa do komory se 120 ppm
CO nebo 50 ppm NO2. Po 24 hodinách spider plant odstranila 96 % CO a 99
% NO2. Po 24 hodinách také voděnka odstranila 75 % CO.

Z toho NASA vyvozuje:

Rostliny s nízkou potřebou světla aktivně filtrující uhlík mají
možnost zlepšit kvalitu vnitřního ovzduší. Kořenová zóna rostlin je
účinnou oblastí pro odstraňování volatilních organických látek 
(nejlépe při expozici kořenového balu pro účinnou filtraci). Použití
uhlíkového filtru s aktivním uhlíkem by mohlo být součástí programu
čištění ovzduší rostlinami (aktivní uhlík v půdě rostlin.)

Při pokusech ve vnitřním prostředí úřadů se rostliny ukázaly být
účinné při odstraňování formaldehydu, 20 rostlin v úřadovně snížilo
koncentraci formaldehydu o 12 %.Vědci uzavřeli, že tento způsob
odstraňování znečištění není příliš efektivní. Na druhé straně byly
nalezeny pokojové květiny, snižující koncentraci oxidu uhličitého
dokonce i bez přítomnosti slunečního světla.

Při odstraňování formaldehydu prokázaly tuto schopnost rostliny
s velkým povrchem listů (azalka, aloe, bambusová palma, bostonské
obilí, kukuřice, čínský evergreen, chryzantémy, datlová palma,
diefenbachie, schaflerie, lilie, pepřovník.,tchýnin jazyk, filodendron,
africká fialka, spike plant a spider plant.)

Použití je vhodné v tzv. „dýchacích stěnách“, kde je umožněn styk
vzduchu s částmi kořenů. Nevýhodou je možnost kontaminace prostředí
pyly, plísněmi a pachy rostlin.

3.) Vliv na zdraví

Velmi jednoduché známé negativní vztahy existují mezi pyly některých
stromů a alergií a astmatem. Olše, líska, topol, vrba, bříza, buk,
jasan, dub a lípa v určitých měsících roku přinášejí pyl, a u astmatiků
a alergiků spouštějí ataku onemocnění. Na druhé straně existují studie,
které uvádějí přítomnost zeleně jako preventivní faktor při vzniku
astmatu.

Sledování A. Lovasi z Institutu pro
sociální a ekonomický výzkum  v NY a jejích kolegů z oddělení veřejného
zdraví Kolumbijské university NY zatím vykazují  nečekané závěry –
městské čtvrti naplněné množstvím stromů nejsou jenom příjemné pro oči,
mají také uzdravující vliv na dětské plíce. Tam, kde byl vyloučen vliv
chudoby v souvislosti s působením znečištění ovzduší na incidenci
astmatu, vědci předpokládají, že možnost existence alejí stromů
v ulicích  může být jednoduše základem pro zdravé životní prostředí. A 
nesouhlasí s tím, že stromy jsou samy o sobě faktorem způsobujícím
asthma. Při odstranění vlivu konfoundrů ve studii na vznik asthmatu
bylo zjištěno, že nárůst hustoty porostu stromů o jednu směrodatnou
odchylku od průměru, tj. 343 stromů na km2, bylo spojeno s nižší
prevalencí astmatum(RR 0,71 na SD hustoty porostu stromů, 95%CI, 0,64 –
0,79), ale totéž nebylo prokázáno pro hospitalizaci pro asthma. (RR, 0.89 per SD of tree density; 95% CI, 0.75 to 1.06). Stromy
pravděpodobně nevstupují do příčinného řetězce ve vztahu působení
vyvolávajícího agens a astmatické ataky. Významně však upravují
prostředí, které umožňuje lepší dýchání astmatikům i zdravým osobám.
Studie pokračuje a bude ještě ověřena.

Agnes van den Berg z Univerzity ve
Vegeningenu v „Health Impact of Healing Environment „se věnovala
metaanalýze studií o vlivu rostlin na prostředí, které má uzdravovat
-tedy prostředí nemocnic. Tyto studie nebývají četné, jejich přehled
uvádíme.

Sledované zdravotní dopady:

1.      Klninické nálezy (např. délka léčení, podávání léků, infekční dávka, měření fysiologického stressu, úmrtnost)

2.     Psychologické nálezy (např. stav nálady, neklid, kvalita spánku, subjektivní zdraví a pohoda)

Celkové důkazy zdravotního přínosu „zelené“ přírody ve studiích

Závěr:

Udržení stromů ve městech tam, kde existují, péče o ně, včasná výměna v případě nemoci stromu…

Rozšíření zeleně ve městech jak solitérní, stromořadí,
lesíky, parky, vertikální zeleň, střechy…využití zeleně k ochraně
ovzduší v místech, kde je to potřebné

Celkové řešení městského klimatu, prevence urban heat icelands v územním plánování

Městské vyhlášky k ochraně a rozšíření zeleně ve městech, zainteresování veřejných osob na péči, pozitivní příklady…

Jedině tak se města nezmění v poušť !

MUDr. Eva Rychlíková, Zdravotní ústav Kolín