בניין הסביבה Acros Fukuoka בפוקוקה, יפן מתהדר באחד הגגות הירוקים המפורסמים בעולם. מעבדת GRIT באוניברסיטת טורונטו פועלת להביא גגות ירוקים לעיר ומחוצה לה כדי להילחם בשינויי אקלים. (Shutterstock)

האביב והקיץ 2017 היו בין הרטובים ביותר שנרשמו במזרח צפון אמריקה. והעולם צפה ביוסטון, שם הוריקן הארווי גרם להצפות הרסניות.

כמויות הגשמים באביב רשומות שבורות במקומות כמו טורונטו, שם ירדו גשם של 44.6 מילימטרים בתוך 24 שעות. הגשמים המוקדמים באותו האביב גרמו לתשתיות מי הגשמים בעיר הגדולה בקנדה לעלות על גדותיהם, מה שהוביל להצפה של רחובות עסוקים במרכז העיר.

עיור בערים רבות בצפון אמריקה הביא לאובדן מהיר של משטחים חדירים בהם מים יכולים לנקז בחופשיות. יחד עם אוכלוסיית הליבה ההולכת וגדלה במרכז העיר בערים כמו טורונטו, המשמעות היא שמערכות מי הגשם והביוב במקום חייבות לנהל יותר מים מאשר בעשורים הקודמים.

יתר על כן, עליות הטמפרטורה העולמיות נקשרו לעלייה באירועי מזג האוויר הקיצוניים ברחבי העולםמגמה שעלולה להחמיר אם ההתחממות הגלובלית לא תושלט.

ערים רבות הן לא מצויד להתמודד עם כמויות המשקעים חסרות התקדים הללו בגלל תשתיות מי הסערה הלא מספיקות והלא עדכניות שלהם.

נהג משאית גרירה עובר במי שיטפון לאחר שחבר מכונית על פארק העמק דון בטורונטו לאחר סופת גשמים גדולה ביולי ה- 2013. העיתונות הקנדית / פרנק גאן

עשרים ושלושה אחוזים מהביוב בעיר טורונטו משולביםכלומר, גם מי הסערה וגם השפכים של העיר זורמים יחד בתוך צינור אחד למפעל לטיפול במים. בתקופות של גשמים כבדים כמות מי הסערה בביוב יכולה להגיע ליכולות ולעלות על גדותיה ברחובות טורונטו ואל תוך האגם והנהרות שלה.

משמעות הדבר היא למנוע שיטפונות באזורי העיר, ביוב משתחרר - לא מטופל - לגופי מים המאפשרים שחייה וספורט פנאי אחר.

עם כמויות הגשמים במגמת עלייה ברחבי העולם, זה זמן חיוני לבחון כיצד ערים יכולות להתקין מחדש את תשתיות הבניין הקיימות שלהן כדי להקל על נזקי השיטפון ולהתמודד עם מי הסערה בצורה בר-קיימא יותר.

טכנולוגיות תשתית ירוקות, כמו מדרכות חדירות, bioswales, בורות מים וגגות ירוקים, מומלץ לרוב כיום להתמודד עם אירועי מזג אוויר קיצוניים.

גגות ירוקים לניהול מי סערה

גגות ירוקים הם תשתית ירוקה (GI) אפשרות שניתן ליישם כמעט על כל גג שניתן קיבולת עומס במשקל. היתרונות של גגות ירוקים חורגים הרבה מעבר לערעור האסתטי הברור שלהם.

מחקר שנערך על ידי המהנדס האזרחי באוניברסיטת טורונטו ג'ני היל וחוקרים משותפים במעבדה לבחינת חדשנות לגג הירוק של בית הספר (מעבדת GRIT) הראו שלגגות ירוקים יש יכולת ללכוד בממוצע 70 אחוז מהגשמים במשך זמן נתון, להקל על מערכות מי הסערה התת-קרקעיות ולשחרר את מי הגשם חזרה לאטמוספירה.

במחקר נבדקו ארבעה משתנים של עיצוב גג ירוק המייצגים את הנוהגים התעשייתיים הנפוצים ביותר: סוג נטיעה (בשרניים או עשבים וצמחי פריחה עשבוניים), תחליף אדמה (מינרל, קומפוסט עץ), עומק השתילה (סנטימטרים 10 או סנטימטרים 15) ולוח ההשקיה ( אף אחד, יומיומי או מופעל על ידי חיישן), וכיצד ארבעת הגורמים הללו השפיעו על לכידת המים.

לתזמון ההשקיה היה ההשפעה הגדולה ביותר, כאשר כושר השמירה גדל מ- 50 אחוז עם השקיה יומית ל- 70 אחוז עם הפעלת חיישן או ללא השקיה. במילים אחרות, לגגות שלא הושקו, או שהושקו רק כאשר אדמתם מגיעה לרמת לחות קבועה מראש, יש להם יכולת רבה יותר לספוג מי סערה.

יתר על כן, המחקר חישב מקדם נגר שיא חדש - ערך קבוע המשמש לחישוב יכולתו של גג ירוק להחזיק מים - לגגות ירוקים שסביב 0.1-0.15, צמצום של 85 ל- 90 אחוז לעומת משטח בלתי חדיר.

מעצבים ומהנדסים משתמשים באופן שגרתי בנתון של 0.5 (50 אחוז הפחתה) כדי להעריך את ביצועי הגג הירוק. אי התאמה זו בין פרקטיקות בתעשייה לבין ממצאים מבוססי ראיות אזוריות מדגישה את הצורך במחקר נוסף.

בשרניים על גג וצמחים פורחים על הגג הירוק של מעבדת GRIT. מעבדת GRIT של אוניברסיטת טורונטו

המשתנה השני המשמעותי ביותר לשמירה על מי הסערה היה תחליף האדמה. החומר הנטוע ביותר לנטיעות גגות ירוקים מבוסס על הנחיות של החברה הגרמנית למחקר ופיתוח נוף (FLL).

ה- FLL המליץ ​​על צבירה מינרלית מכיוון שנחשבת שהיא קיימת לאורך זמן וקשה יותר מאשר תחליפי אדמה ביולוגיים. אבל ההמלצה הזו תאתגר על ידי מחקר היום.

היל וצוותה השוו בין חומר הגידול המינרלי לקומפוסט עץ. הקומפוסט ביצע את המינרל ב 10 אחוז (70 אחוז לעומת 60 אחוז גשם שנשמר) במיטות ללא השקיה, והיה לו דחיסה מינימלית או פירוק לאורך זמן.

ממצא מפתח נוסף במחקר של היל הדגים שכאשר הוא כבר לח, בין להשקות או לגשם, לחומר השתילה הייתה ההשפעה הגדולה ביותר על החזקת המים. הקומפוסט הצליח ביצועים טובים יותר מהתחליף לאדמה המינרלית פי שלוש כשהוא רווי במלואו (83 אחוז גשם נשמר לעומת 29 אחוז).

קומפוסט תחליף אדמה טוב יותר

המשמעות היא שהקומפוסט לא רק ביצע טוב יותר בכל עונה, אלא שהוא ביצע הרבה יותר טוב בעונות גשומות ובסופות גב אל גב.

עומק השתילה (10 סנטימטרים לעומת 15 סנטימטרים) ומשפחת הצמחים (בשרניים נגד עשב וצמחים פורחים עשבוניים) שניהם הוכיחו כי הם בעלי השפעה מועטה על החזקת מי הסערה בהשוואה לחומר השתילה וללוח ההשקיה.

וכך מבלי לפגוע בניהול מי הסערה, בחירת הצמחים יכולה לעמוד ביעדים אסתטיים ובמניעים הסביבתיים כמו המגוון הביולוגי ובית הגידול של המינים.

דבורה מרחפת סביב צמח פורח בגינת הגג של מעבדת ה- GRIT של U של T. U של מעבדת T GRIT

אחד האילוצים לבניית גג ירוק הוא העמסת המשקל, במיוחד בבניינים שלא נבנו במקור כדי להתאים למשקל של גג ירוק רווי. לפיכך, עומק שתילה של 10 סנטימטר לעומת 15 פירושו שיותר גגות עשויים להיות זכאים לשחזור.

עם זאת, אף על פי שלוח צמח מגוון ביולוגי הכולל עשבים וצמחים עשבוניים הוא אפשרות גג ירוק ואסתטי יותר מבחינה אסתטית, צמחים אלה דורשים השקיה כדי לשרוד בערים כמו טורונטו. מכיוון שההשקיה משפיעה לרעה על החזקת מי הסערה, מעצבי הגג הירוק יכולים לשקול צמחים בשרניים עמידים לבצורת כמו סדום.

עם זאת, כאשר נטועים צמחים עשבוניים בקומפוסט ולא בחומרי שתילה מינרלים, ניתן היה למנוע את הירידה ביכולת החזקת מי הסערה.

השקיה לפי דרישה המופעלת על ידי חיישן לחות בקרקע יכולה לאזן את ניהול המים עם זמינות המים לגידול צמחים. יתר על כן, הקומפוסט שוקל פחות משמעותית מחומר השתילה המינרליים, מה שפותח פוטנציאל רב יותר לריפודים.

וכך המחקר של היל וצוותה בארבעה משתני גג ירוק מובהק מאפשר לנו להבין את היתרונות והמגבלות של כל אחד מהם, וכיצד ניתן לשלב אותם.

גגות ירוקים: תשתית ירוקה אופטימלית

לדעתנו כחוקרים במעבדת GRIT, גגות ירוקים הם התשתית הירוקה האורבנית האופטימאלית בשל רב-פונקציונליותם: ניתן להחזיר אותם למבנים קיימים, הם מספקים מרחב ביולוגי ל חיות בר עירוניות והם יכולים להיות מעשירים מקומות ציבוריים שתושבי העיר יוכלו ליהנות. בנוסף, גגות ירוקים יכולים להנעים מקומות שאינם מסקרנים בעבר ולהעניק חלל חיצוני חדש לעובדי המשרד.

פרפר מתנופף סביב פרחים בגג הירוק של מעבדת GRIT. U של מעבדת T GRIT

ממצאים אחרונים אלה מראים בבירור את הפוטנציאל של גגות ירוקים. אך מחקרים מדעיים יסודיים על גגות ירוקים, כמו אלה שבוצעו במעבדת GRIT, נחוצים כדי לקבוע את הרכב הגג הירוק הטוב ביותר לביצועים מיטביים.

לדוגמה, למרות שסוג השתילה לא השפיע מעט על אחזקת מי הסערה, הוכח כי התערובת העשבונית של צמחים ילידים יותר אטרקטיבי לדבורים ילידיות והוא אטרקטיבי יותר. מידע זה הוא קריטי; למרות שכרטיסיות כיום הינן תקן התעשייה, נטיעת רק בשרניים על גגות עשויה להשפיע לרעה על האקולוגיה העירונית באזורים שונים.

משתנה נוסף שיש לקחת בחשבון בעת ​​תכנון גג ירוק הוא מיקומו. חוקר מעבדות GRIT, סקוט מקוויור וחוקרים משותפים מצא שגובה הבניין חשוב: ישנם הרבה פחות כוורות דבורים כאשר הגגות הירוקים גבוהים מדי, ולכן תכנון גג שמטרתו לעזור לדבורים שגובהם שמונה קומות יהיה חסר תוחלת.

ככל שאירועי הסערה הופכים תכופים וחמורים יותר לעיריות, ערים עם תשתיות מי סערה מזדקנות נאבקות למצוא דרכים להקל על ההשפעה. גגות ירוקים יכולים להיות חלק מפיתרון זה, אך כל הגגות הירוקים אינם נוצרים שווים. המחקר והידע הנאותים חיוניים.

אודות הסופרים

קתרין האוול, עוזרת מחקר, מעבדת GRIT, אוניברסיטת טורונטו; ג'ניפר דרייק, עוזרת לפרופסור להנדסה אזרחית, אוניברסיטת טורונטו, וליאת מרגוליס, פרופסור חבר לארכיטקטורת נוף, אוניברסיטת טורונטו

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

התאמת אקלים פיננסים והשקעות בקליפורניה

מאת ג'סי מ. קינן
ספר זה משמש כמדריך לממשלות מקומיות ועסקים פרטיים כאשר הם מנווטים במים הבלתי ממוקמים של השקעה בהתאמה וחוסן של שינויי אקלים. ספר זה משמש לא רק כמדריך משאבים לזיהוי מקורות מימון פוטנציאליים, אלא גם כמפת דרכים לתהליכי ניהול נכסים וכספי ציבור. זה מדגיש סינרגיות מעשיות בין מנגנוני מימון, כמו גם את הקונפליקטים שעלולים להתעורר בין אינטרסים ואסטרטגיות שונות. בעוד שהמוקד העיקרי של עבודה זו הוא על מדינת קליפורניה, ספר זה מציע תובנות רחבות יותר כיצד מדינות, ממשלות מקומיות ועסקים פרטיים יכולים לנקוט בצעדים ראשונים קריטיים אלה בהשקעה בהתאמה הקולקטיבית של החברה לשינויי אקלים. זמין באמזון

פתרונות טבעיים להסתגלות שינויי אקלים באזורים עירוניים: קשרים בין מדע, מדיניות ופרקטיקה

מאת נדג'ה קביש, הורסט קורן, יוטה סטדלר, אלטה בון
ספר גישה פתוחה זה מאגד ממצאי מחקר וחוויות מדע, מדיניות ופרקטיקה כדי להדגיש ולדון בחשיבותם של פתרונות טבעיים להתאמת שינויי אקלים באזורים עירוניים. ניתן דגש לפוטנציאל הגישות מבוססות הטבע ליצור יתרונות מרובים לחברה.

תרומות המומחים מציגות המלצות ליצירת סינרגיה בין תהליכי מדיניות שוטפים, תוכניות מדעיות ויישום מעשי של שינויי אקלים ואמצעי שמירת טבע באזורים עירוניים גלובליים. זמין באמזון

גישה ביקורתית להתאמת שינויי אקלים: שיח, מדיניות ופרקטיקות

מאת סיל'ה קלפ, ליברטד צ'אבז-רודריגז
כרך ערוך זה מאגד מחקרים ביקורתיים על שיח, מדיניות ופרקטיקות להתאמה לשינויי אקלים מבחינה רב-תחומית. על פי דוגמאות ממדינות הכוללות קולומביה, מקסיקו, קנדה, גרמניה, רוסיה, טנזניה, אינדונזיה ואיי האוקיאנוס השקט, הפרקים מתארים כיצד אמצעי ההסתגלות מתפרשים, הופכים ומיושמים ברמת השטח וכיצד אמצעים אלה משתנים או מפריעים להם יחסי כוח, פלורליזם משפטי וידע מקומי (אקולוגי). ככלל, הספר מאתגר נקודות מבט קבועות של התאמת שינויי אקלים על ידי התחשבות בסוגיות של גיוון תרבותי, השופט הסביבתי וזכויות האדם, כמו גם גישות פמיניסטיות או בין-חוציות. גישה חדשנית זו מאפשרת ניתוח של התצורות החדשות של הידע והכוח המתפתחים בשם התאמת שינויי האקלים. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.