Bij de klimaateffecten van betegelde of groene tuinen kun je denken aan drie verschillende klimaateffecten. Allereerst is er het microklimaateffect: het effect van de tuininrichting op zaken als wind, temperatuur, verdamping en straling. Deze bepalen samen het microklimaat van de tuin, maar hebben ook invloed op het klimaat van de omgeving: de straat, een buurt of een hele stad, oftewel het stadsklimaat. Daarnaast bieden tuinen de mogelijkheid om CO₂ vast te leggen in de vorm van koolstof en kan met de manier van tuinieren de klimaatvoetafdruk worden verkleind. Op deze manier kan een groene tuin een bijdrage leveren aan het voorkomen van verdere klimaatopwarming. Als derde, en misschien meest bekende, is er het klimaatadaptieve effect; het effect van een tuin om klimaatproblemen zoals hittestress, droogte of wateroverlast te voorkomen of verminderen.
Effect op het microklimaat
Hoe groot de effecten van een groene tuin op het micro- of stadsklimaat zijn, hangt sterk af van de precieze tuininrichting, de grootte ervan en de weerssituatie. Bomen in de tuin, een pergola, een groene gevel, gras, een schutting, struiken, tegels, grint of een vijver beïnvloeden de windstroom, de hoeveelheid (zonne)straling die wordt ontvangen, gereflecteerd of uitgestraald, de opname van regenwater in de bodem en de mogelijkheid tot verdamping. Dat doen ze ieder op een andere manier en daarmee bepalen ze uiteindelijk wat de temperatuur van het oppervlak en de lucht zal zijn en hoe warm het in een tuin zal aanvoelen: de gevoelstemperatuur. De gevoelstemperatuur is de temperatuur die een persoon ervaart. Deze kan anders zijn dan de luchttemperatuur en wordt bepaald door de warmtestraling die iemand ontvangt, de windsnelheid, de luchtvochtigheid, de kleding en de activiteit van een persoon. Een veel gebruikte index in Europa om de gevoelstemperatuur mee aan te duiden is de PET [1].
Er zijn tot nu toe weinig onderzoeken gedaan naar hoe sterk het microklimaat kan verschillen in tuinen. Wel zijn er veel model- en meetstudies uitgevoerd aan verschillende stedelijke groene, waterrijke of verharde omgevingen, vooral tijdens hete zomerdagen. Zie voor een overzicht Tabel 3.2 in Kluck et al. (2020) [2]. Deze tabel geeft aan wat het effect van een groene tuin kan zijn op de lucht- en gevoelstemperatuur in de tuin.
Bomen hebben het grootste effect en kunnen door hun schaduwwerking de gevoelstemperatuur aanzienlijk verlagen, met 10 tot 15 °C PET [3, 4]. Het effect van bomen op de luchttemperatuur is daarentegen klein en maximaal rond 2 °C [5, 6, 7]. Gras, lage vegetatie en vijvers lijken de luchttemperatuur lokaal met ongeveer 1 °C te kunnen verlagen. Het verkoelend effect van vijvers en gras op de gevoelstemperatuur is groter en kan oplopen tot ongeveer 4 °C PET voor laag groen en ongeveer 2 °C PET voor vijvers [4, 8].
In een groene tuin (rechts) kan de gevoelstemperatuur flink lager zijn dan in een onderhoudsarme tuin (links). Foto: Google Street View via @Onderhoudsarmoe.
Effect op het stadsklimaat
Als onderdeel van de stedelijke leefomgeving dragen tuinen ook bij aan het totale stadsklimaat. Het handboek Urban Climates [9] legt alle natuurkundige principes uit die bepalend zijn hiervoor en voor het stedelijk hitte-eiland effect. In Nederlandse steden blijkt dat door het stedelijk hitte-eilandeffect de luchttemperatuur ’s nachts enkele graden hoger kan zijn dan op het platteland [10, 11]. Steeneveld et al. (2011) [10] concludeerde op basis van metingen voor verschillende Nederlandse steden dat het gemiddelde maximale stedelijk hitte-eiland effect ongeveer 2 °C kan zijn en kan oplopen tot 5 °C op zeer warme dagen. Tijdens metingen in Rotterdam werd op sommige plekken een stedelijk hitte-eiland-effect van meer dan 6 °C gemeten tijdens een zeer hete zomernacht [12]. Uit deze studies is de vuistregel vastgesteld dat 10% meer groenoppervlak in de stad de luchttemperatuur met ongeveer 0,5 °C kan verlagen [2]. Het groenoppervlak van groene tuinen draagt hieraan bij.
Onderzoek naar het totale groenpercentage van tuinen [13] laat zien dat Nederlandse tuinen gemiddeld voor 36% uit begroeiing bestaan. Dit percentage verschilt per gemeente en varieert van 11% voor de minst groene tot 70% voor de meest groene gemeente. Naast het groenpercentage hebben Loon et al. (2019) [13] ook het vergroeningspotentieel berekend voor afzonderlijke gemeenten en buurten (zie deze link). Dit is het totale tuinoppervlak dat niet bedekt is met groen. Met bovenstaande vuistregel kan daarmee een temperatuureffect worden geschat als het totale vergroeningspotentieel zou worden benut. Voor de grote steden in Nederland (Figuur 1) zou het stedelijk hitte-eiland effect daarmee met ongeveer een halve graad kunnen worden verlaagd.
Figuur 1: Het gemiddeld percentage groen per m² particulierentuin voor vijf Nederlandse steden (links), het aantal m² aan tuin dat nog bedekt kan worden met groen (midden) en de daarmee geschatte effect op de luchttemperatuur (recht) [13].
Effect op verminderen van klimaatproblemen
Een groene tuin kan ook bijdragen aan het dempen en verminderen van klimaatproblemen zoals hittestress, wateroverlast en droogte: het zogenaamde klimaatadaptieve effect. In een groene tuin met veel schaduw zal tijdens hete dagen minder hittestress worden ervaren. Groene tuinen zorgen over het algemeen ook voor minder wateroverlast dan betegelde tuinen, en dragen bij aan het voorkomen van droogte. De grootte en het schaalniveau van de effecten zijn van veel factoren afhankelijk.
Hittestress
Eerder is aangegeven dat bomen, vanwege hun schaduwwerking, de gevoelstemperatuur met 10 tot 15 °C kunnen verlagen tijdens een hete zomerdag. Bomen, maar ook andere schaduwvoorzieningen in de tuin, zoals pergola’s, kunnen daarmee op locatie het verschil maken tussen wel of geen ernstige hittestress [2].
Wateroverlast
Bij heftige buien kan het riool de hoeveelheid hemelwater vaak niet aan, waardoor het vuile water op straat terecht komt of afstroomt naar plekken waar dat niet gewenst is, zoals in woningen of bedrijfspanden. Hierdoor ontstaat wateroverlast en waterschade. Door met een groene tuininrichting regenwater op te vangen kan worden voorkomen dat hemelwater afstroomt naar het riool.
Een studie voor een wijk in Utrecht laat zien dat 15% meer groenoppervlak in de tuin kan zorgen voor 24% minder waterafvoer richting het riool [14]. Dit heeft te maken met dat planten en bomen regenwater afvangen, maar ook met het feit dat begroeiing voor een beter infiltrerende werking van de bodem zorgt. De Rioleringsatlas van Nederland laat zien dat ongeveer de helft van het regenwater in het riool afkomstig is van particulier terrein en bedrijven [15]. Dit getal geeft aan dat de afvoer op het riool sterk kan worden verminderd als al het regenwater op eigen terrein kan worden opgevangen.
Maatregelen om droogte te verminderen zijn veelal dezelfde als die wateroverlast tegengaan. Het vasthouden en bergen van regenwater in groene tuinen zorgt er daarom voor dat het grondwater wordt aangevuld. In feite zorgt een groene tuin voor meer waterinfiltratie zodat een buffer wordt gevormd in de bodem. Infiltratie kan verder verbeterd worden door water niet of minder te laten afstromen door vijvers of “wadi’s” in de tuin. Tijdens droge periodes heeft een groene tuin dit water nodig om in leven te blijven. Het opvangen van regenwater in regentonnen kan ook helpen.
Effect op voorkomen van verdere klimaatopwarming
Het klimaatmitigerend (‘voorkomend’) effect van groene versus betegelde tuinen zit vooral in het feit dat bomen en begroeiing koolstof vast kunnen leggen. Daarnaast kunnen groene tuinen ook een bijdrage leveren aan het composteren van groente-, fruit- en tuinafval. Over de grootte van deze effecten is niet veel bekend, maar voor de Britse stad Leicester is onderzocht dat in al het groen van deze stad naar schatting 231.521 ton koolstof opgeslagen is, wat overeenkomt met 3,16 kg C m-2 (koolstof per vierkante meter). Het grootste aandeel hiervan is opgeslagen in bomen: 97% [16].