Beregening en graslengte hebben verkoelend effect op gras

Dat gras op droge, warme dagen in stedelijke omgevingen de meest aangename ondergrond is, is algemeen bekend. Maar in welke mate spelen de lengte van het gras of het al dan niet irrigeren van de mat, daarbij een rol? De zomer van 2022 bleek voor de PPS Grasvelden, Klimaat en Biodiversiteit ideaal om dit te onderzoeken.

Wie de literatuur erop na slaat hoeft niet ver te zoeken om uit te vinden wat groen doet met het leefklimaat in de stad. Gras absorbeert warmte en geeft vocht af. Beiden dragen bij aan een lagere temperatuur. Hoe dat ik z’n werk gaat, wordt uitgelegd in dit artikel. Ook is inmiddels duidelijk dat één boom jaarlijks net zoveel CO2 reduceert als dat ‘n auto over 250 km produceert. En het verkoelend effect van de schaduw van een boom kan het energieverbruik binnenshuis met 10 tot 15% doen verminderen. Dat is een aanzienlijke besparing in tijden waarin de energietarieven niet langer zeker zijn. Meer specifiek voor gras, concludeerde Klok et al. in 2010 al dat, wanneer een onverhard of groen oppervlak 10% in omvang toeneemt, de temperatuur in de omgeving met 1⁰C afneemt. Wel is de grootte van het effect afhankelijk van onder andere de inrichting van het groen en de lokale klimatologische omstandigheden. Over het effect van irrigeren van het perceel of de aangehouden graslengte was echter weinig bekend. Vandaar dat dat nu in Wageningen voor de PPS Grasvelden, Klimaat en Biodiversiteit in kaart wordt gebracht.

Half om half

Voor het onderzoek is in 2021 in Wageningen een perceel ingezaaid met meerdere proefvlakken van acht verschillende monoculturen grassen en vier grasmengsels. De ingezaaide grassoorten hebben eigenschappen die in het kader van klimaatverandering mogelijk interessant kunnen zijn. Twee van die mengsels worden in de praktijk typisch toegepast in parken en op sportvelden maar ook in bermen. De verschillende proefvakken meten 2×2 of 4×4 meter en wisselen elkaar af op het terrein. Het bodemvochtgehalte van het perceel wordt periodiek gemeten. De helft van de proefvakken wordt twee keer per week aanvullend beregend zodat het bodemvochtpercentage structureel boven de 15% blijft. Dit moet voorkomen dat droogtestress door een tekort aan waterbeschikbaarheid in de wortelzone een kans krijgt. Het bodemvochtpercentage voor de andere helft schommelde in de maanden juli en augustus tussen de vier en zeven procent.
Ook het maairegime voor de verschillende proefvakken verschilt. De ene helft wordt afgemaaid op een hoogte van 3 centimeter. De graslengte van de andere helft mag doorgroeien tot maximaal zes centimeter. Het gras wordt gemaaid met behulp van een cirkelmaaier.

Continue meten

Voor zowel dit voorjaar als deze zomer is het vochtgehalte, de oppervlaktetemperatuur en de grasconditie in kaart gebracht. Daarvoor zijn onder meer drones ingezet. Eén van de drones was uitgerust met infraroodtechnologie om temperatuurverschillen tussen plots waar te nemen. Een andere drone was uitgerust met een hyper-spectrale camera die teruggekaatst licht (door grassen en naastgelegen verhard oppervlak) in verschillende golflengtes opving. Het is mogelijk dat met behulp van de hyper spectrale camera vroegtijdige stress bij grassen kan worden waargenomen. Als dit ook blijkt, dan kan dit binnen de proef op grotere schaal worden ingezet. De periodieke metingen worden dit najaar, wanneer het gras (gedeeltelijk) heeft kunnen herstellen van de droogte en hitte, nog eenmaal gedaan waarna de hele procedure in 2023 wordt herhaald.

Eerste conclusies

Met de zomer over haar hoogtepunt heen, kunnen de eerste conclusies worden getrokken. Op warme, hete dagen blijkt irrigatie meer voor een verkoelend effect te zorgen dan een verschil in graslengte. De oppervlaktetemperatuur van alle beregende proefpercelen bleef namelijk relatief constant rond de 30 graden Celsius. Ter vergelijking: op betonnen vlakken die als referentie werden gemeten, liepen de temperaturen gedurende de dag op tot boven de 40 graden Celsius. Ondanks dat blijkt dat irrigatie een beter resultaat geeft, kan echter ook gesteld worden dat langer gras een lagere oppervlaktetemperatuur lijkt te kennen. (Ook) langer gras heeft dus meer een verkoelend dan korter gras mits deze niet vergeeld van kleur.
Een grassoort die bij de kort gemaaide grassen opviel, was het Rietzwenk. Vergeleken met de andere soorten, kwam deze duidelijk naar voren als een grassoort met een hoog verkoelend effect. Ook wanneer er geen irrigatie plaatsvindt.

Verlagen van hittestress

Behalve op het proefperceel in Wageningen hebben de onderzoekers ook metingen verricht op het nabijgelegen sportcomplex De Bongerd. Hier is de fysiologisch equivalente temperatuur (PET) van een geïrrigeerd sportveld, ‘n niet-geïrrigeerd sportveld, de parkeerplaats en een kunstgrasveld gemeten. PET is een index die de mate van hitte- (of koude-)stress uitdrukt en is afgeleid van het human heat balance model. Daarbij wordt meteorologische data gecombineerd met thermo-fysiologische parameters om het stressniveau voor mensen te duiden. Uit deze metingen bleek dat de temperaturen op het kunstgrasveld al rond het middaguur duidelijk boven de grens voor extreme hittestress komt. Voor grasoppervlakken en met name geïrrigeerde oppervlakken, kwam de index weliswaar boven de grens van Sterke hittestress uit, maar was er nooit sprake van extreme hittestress. Tot iets na het middaguur was er zelfs sprake van matige hittestress voor geïrrigeerd gras.

Biodiverse graslanden

De onderzoekers hebben ook de temperaturen van het biodivers gras, de nabijgelegen skatebaan en het korte parkgras uit dit artikel gemeten. In juni, toen alle grassen nog groen van kleur waren, waren tijdens warme dagen indicaties dat het lang gras meer verkoelde dan het korte gras en dat het skatepark opwarmde. De opwarming van die laatste bleef echter beperkt, dit mede dankzij de lichtkleurige coating op het beton. Toen de lange grassen eenmaal waren uitgedroogd, leek het verkoelend effect minder te worden, al was het vergeelde korte gras gemiddeld warmer dan het lange gras.

Kennis voor de toekomst

De klimaatscenario’s van het KNMI laten zien dat in 2100 de gemiddelde temperatuur in de zomer, afhankelijk van het scenario, 1,7 tot 5,6 ºC zal stijgen. De temperatuur van de warmste zomerdag zal volgens die scenario’s met 2,1 tot 7,6 ºC toenemen. Juist in het stedelijk gebied zullen de stijgingen in temperatuur merkbaar zijn en zal, als we niet ingrijpen, het urban heat island effect alleen maar toenemen. Gras kan een rol spelen om de trend te doen keren en het onderzoek voor PPS Grasvelden, Klimaat en Biodiversiteit maakt duidelijk dat wel of niet beregenen alsmede de maaihoogte, de temperatuur op het gras kunnen beïnvloeden.
Bade et al. schatte in 2011 dat ‘wanneer door de aanleg van groen het hitte eilandeffect in het centrum voor Rotterdam (deels) teniet wordt gedaan, het de verwachting is dat het elektriciteitsgebruik van bedrijven en winkels met 6% kan worden verminderd. Dat zou een besparing van 2.100 kWh per bedrijf kunnen opleveren,’ zo werd berekend. Uitgaande van 5.000 kantoren, levert dat in Rotterdam alleen al een totale besparing van 10 miljoen kWh op. Het PPS Grasvelden, Klimaat en Biodiversiteitsonderzoek naar het effect van irrigatie of lengte op het verkoelend effect van gras, laat zien dat men met gras nog veel kan verdienen.