Donato Kofel je kvantifikovao pozitivne i negativne efekte drveća na kvalitet spoljašnjeg vazduha u kantonu Ženeva. Njegov metod mogu da koriste gradski planeri da bi efikasnije osmislili svoje programe sadnje velikih razmera.
Za svoj EPFL master projekat iz ekoloških nauka i inženjeringa, Kofel je ušao u svet geografskih informacionih sistema (GIS), vrstu naprednog softvera za mapiranje. „Ove mape prenose mnogo informacija na jednoj slici, na način koji omogućava ljudima da sve to odmah shvate“, kaže on.
Za svoj magistarski projekat na kraju svog diplomskog programa, Kofel je razvio novi način korišćenja GIS aplikacije za proučavanje kako drveće u Ženevskom kantonu utiče na kvalitet vazduha u regionu. Njegov rad je bio deo šire studije URBTREES koju su sprovele tri laboratorije na EPFL-ovoj školi za arhitekturu, građevinarstvo i inženjerstvo zaštite životne sredine (ENAC): Laboratorija za istraživanje ekstremnog okruženja, koju vodi Julia Schmale; Laboratorija za istraživanje ekologije biljaka, koju vodi Charlotte Grossiord; i Dizajn studija o koncepciji prostora, na čijem su čelu zajedno Dieter Dietz i Daniel Zamarbide.
Da bi sproveo svoje istraživanje, Kofel je koristio popis stabala u Ženevskom kantonu koji sadrži oko 240.000 „izolovanih“ stabala ili stabala koja se nalaze izvan šume. To mogu biti drveće pored bulevara, na primer, ili zasađeno u gradskom parku. Izolovana stabla u Ženevskom inventaru čine oko 25% ukupnog drveća kantona. Inventar navodi nekoliko karakteristika drveta kao što su vrsta, lokacija, visina debla, prečnik debla i prečnik krošnje.
„Koristio sam ove podatke za generisanje mapa ukupne površine listova drveća, što zauzvrat daje indikaciju njihove sposobnosti da filtriraju čestice iz vazduha“, kaže Kofel. Paralelno, on je takođe proučavao još jedan važan proces: ulogu drveća u formiranju i taloženju ozona.
Drveće prirodno emituje biogena isparljiva organska jedinjenja (BVOC) brzinom koja zavisi od faktora kao što su vrsta drveća, temperatura i vlažnost vazduha, količina sunčeve svetlosti i da li je drveće oštećeno ili pod stresom. Ovi BVOC se zatim pretvaraju u ozon fotohemijskom oksidacijom sa drugim jedinjenjima u vazduhu koja se emituju ljudskim aktivnostima — a poznato je da ozon negativno utiče na naše zdravlje i životnu sredinu. On je procenio potencijal emisije drveća za stvaranje ozona: „Iznenadio sam se kada sam otkrio da drveće takođe može imati štetan uticaj na kvalitet vazduha pod određenim uslovima“, kaže Kofel. Zasluge: Ecole Politechnikue Federale de Lausanne
Započeo je svoj magistarski projekat sastavljanjem literature o 51 najčešćoj vrsti drveća u kantonu Ženeva i korišćenjem ovih informacija za izračunavanje njihovih satnih stopa emisije BVOC. Saznaje da neke vrste hrasta, vrste drveća koje se najčešće nalaze duž ulica kantona iu njegovim parkovima, imaju neke od najvećih emisija BVOC-a — a samim tim i najveći potencijal za stvaranje ozona — među svim vrstama koje je posmatrao.
Kofel je radio sa koleginicom EPFL master studentkinjom Romanom Paganini i naučnikom Ilan Buržoa na provođenju podataka kroz i-Tree Eco model. Sa ovom aplikacijom otvorenog koda, oni su procenili koliko čestica i ozona filtrira drveće svake godine da bi se naglasio pozitivan efekat urbanog drveća.
Kofelove karte sugerišu da je urbano drveće uklonilo oko 25% čestica proizvedenih antropogenim aktivnostima u kantonu Ženeva (prema proceni emisija iz 2014. za Švajcarsku koja govori francuski). Takođe je otkrio da je potencijal za stvaranje ozona ovih stabala oko 10 puta veći od njihovog potencijala za uklanjanje ozona i da emituju 130 metričkih tona BVOC-a godišnje – što je jednako oko 18% VOC-a koje godišnje emituje drumski saobraćaj.
Rezultati pokazuju da antropogene aktivnosti emituju dovoljno azotnih oksida da bi se mogle odvijati prave hemijske reakcije. Drugim rečima, postoji potencijal da se smanji stvaranje ozona koji dolazi iz drveća smanjenjem ljudske emisije azotnih oksida u zavisnosti od stvarne mešavine BVOC-a i azotnih oksida.
Dakle, nema jasnog odgovora koliko je urbano drveće dobro za kvalitet vazduha kada kombinacija sa antropogenim emisijama može dovesti do dodatnog zagađenja vazduha. Kofel veruje da su potrebne detaljnije studije: „Još uvek postoje neki znaci pitanja oko naših procena, a ja radim na tome da ih učinim robusnijim. Takođe nismo uzeli u obzir potencijal formiranja čestica iz BVOC-a“, on kaže.
„Ali za sada, naši nalazi pokazuju da, iako drveće može dati veliki doprinos poboljšanju kvaliteta urbanog vazduha, ono nije čudotvorni lek u svim uslovima. Problem zagađenja vazduha treba da se reši na izvoru rešavanjem ovog problema. drumskog saobraćaja i drugih izvora emisije“. Kofel dodaje da nakon što završi svoje proračune, gradski zvaničnici mogu pomoću njegovih mapa utvrditi koje vrste drveća su najpogodnije za javne površine kako bi se poboljšao kvalitet vazduha u naseljima sa najvećom količinom zagađenja vazduha.
Jedna stvar koja je motivisala Kofela tokom njegovog magistarskog projekta bila je to što je znao da će zvaničnici Ženevskog kantona biti zainteresovani za njegov metod i nalaze — dva puta ih je predstavio kancelariji za kvalitet vazduha i buku u kantonalnom odeljenju za životnu sredinu. Takođe priprema članak na osnovu svoje magistarske teze za objavljivanje u naučnom časopisu.
