Door Henk van der Velden, september 2025
De situatie
Bij het Provinciehuis hangen twee meetkastjes van Meet Je Stad Utrecht bij elkaar in de buurt, één in een boom (kastje 730, in een berk), de ander (kastje 731) in een lantaarnpaal op het parkeerdek.
Op een zonnige zomerdag hangt het kastje op het parkeerdek vrijwel de hele dag in de zon. Het andere kastje hangt ’s ochtends in de schaduw van de kruin van de berk, na de middag ook in de veel diepere schaduw van de rij populieren naast de berk. Het parkeerdek is stenig en de lantaarnpaal is van metaal, beiden materialen die warmte vasthouden. De berk staat in een grasstrook. Het kastje op het parkeerdek staat op ongeveer 10 meter afstand van bebouwing.
Het onderzoek
Bomen zouden een sterk verkoelende werking moeten hebben. De precieze sterkte van de verkoeling is niet eenvoudig vast te stellen omdat de locatie van de boom meespeelt – hoewel het project i-Tree 2.0-NL precies dat probeert te doen1. Omdat deze twee meetstations dicht bij elkaar staan en op afstand van gebouwen zouden ze een goed stel kunnen vormen om te vergelijken. Is het verkoelende effect – zoals volgens de theorie zou moeten bestaan – daadwerkelijk terug te zien in de metingen?
De theorie
Het verkoelende effect van bomen berust met name op de schaduw ervan, die stralingswarmte van de zon tegenhoudt, en op de verdamping (via de bladeren), die de luchttemperatuur laat dalen. Hoe sterk deze effecten zijn is per boomsoort verschillend en hangt af van de grootte en structuur van de kroon en van de hoeveelheid en soort blad. Meetkastje 730 hangt in een berk, een wat kleinere boom met een vrij open kruin en tamelijk doorschijnend blad.
De metingen
Afgelopen zomer hebben zich twee hittegolven voorgedaan: één eind juni en begin juli, de ander halverwege augustus. In hittegolven zijn de negatieve gevolgen van warmte het sterkst voelbaar en is de behoefte aan koelte het grootst. Of bomen verkoeling ‘leveren’ is juist in deze periodes een relevante vraag. Bovendien zijn de weersomstandigheden gedurende deze periodes vergelijkbaar, met gewoonlijk veel zon. Dat maakt het makkelijker de resultaten te vergelijken.
De grafieken geven de gemeten temperaturen weer gedurende de 3 c.q. 4 etmalen van elke hittegolf. De oranje lijn betreft de meter op het parkeerdek, de blauwe die in de boom. De maximumtemperaturen onder de boom zijn duidelijk lager, het verschil schommelt tussen de 3 en 5ºC.
De minimumtemperaturen
Op het warmste deel van de dag zorgt de berk voor lagere temperaturen. Het grootste probleem van hitte in de stad speelt echter niet overdag maar ’s nachts. Als de temperaturen hoog blijven – en in de loop van een hittegolf komen de nachttemperaturen gewoonlijk gaandeweg hoger te liggen – wordt slapen moeilijk. Dat vormt een gezondheidsrisico. Deze berk bij het Provinciehuis biedt daarvoor geen soelaas lijkt het. De nachttemperatuur is even hoog als op het parkeerdek. Hoe kan dat? Als de temperatuur onder de boom overdag lager blijft, zou je verwachten dat die ’s nachts ook lager is.
Het temperatuurverloop
Aan het temperatuurverloop valt nog iets op. In de ochtend warmt het onder de berk vrijwel even snel op als op de parkeerplaats. Pas rond het middaguur lopen de temperaturen uiteen. Op de parkeerplaats stijgt de temperatuur daarna door om aan het eind van de middag weer snel te dalen. In de avond lopen de temperaturen weer gelijk en dalen ze even snel. Waarom heeft de berk pas later op de dag een verkoelend effect en niet meteen ’s ochtends?
Een verklaring?
Onze meetkastjes bestaan uit een buis met daarin een temperatuursensor die de temperatuur van de lucht meet. De lucht in de buis warmt op doordat de lucht in de omgeving warmer wordt maar ook doordat er straling op de buis valt. Onder de boom blijft de luchttemperatuur normaal gesproken lager dan op de parkeerplaats en zou de sensor een lagere waarde meten. Maar er is een derde factor die hier een rol speelt, namelijk de stroming van lucht. De omgeving van het Provinciehuis is ruim en open, er zijn weinig belemmeringen voor de wind. Warme lucht van de parkeerplaats mengt zodoende gemakkelijk met koelere lucht onder de boom. Dat zou kunnen verklaren dat gedurende het grootste deel van de dag de temperaturen onder de berk en op de parkeerplaats zo weinig verschillen.
Maar waarom loopt de temperatuur onder de berk tot aan het middaguur even snel op als op de parkeerplaats? De berk lijkt een deel van de dag geen verkoeling te geven. Hoe kan dat? Misschien zit de verklaring in de bomenrij.
Die rij bestaat uit twee delen: een rij met lage, open berken en daarnaast een rij met hoge, dichte populieren. Deze rijen staan ongeveer van noord naar zuid. In de ochtend hangt meetkastje 730 in de schaduw van de berk. Rond het middaguur komt daar de schaduw van de populier overheen. Als het zo is dat de berk met z’n open kruin en transparante bladeren weinig zonnestraling afweert, zou dat verklaren waarom de temperatuur onder de berk even snel oploopt als op het parkeerdek. Pas als de sensor in de schaduw van de populieren komt, zo rond de middag, treedt er een duidelijk verschil op.
Conclusie
Als bovenstaande verklaring klopt, is dat een mooi voorbeeld van de wisselwerking van verschillende factoren – boomkruin, bladsoort, luchtstromingen, ruimtelijke oriëntatie – die samen de temperatuur bepalen. De rol van de boom zelf is gemodelleerd in de applicatie i-Tree. Daarmee kan berekend worden wat het effect van een individuele boom op z’n omgeving is. Deze gegevens moeten echter in samenhang met de omgeving worden bezien. Zoals een boom van invloed is op z’n omgeving, is die omgeving dat omgekeerd ook op de boom.
1 https://www.tudelft.nl/2021/io/mei/i-tree-20-nl-urban-trees-for-bio-resilient-cities