276 Lauren Z. Abram, MS (corresponding author) Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University Fort Collins, CO, USA 571-215-8533
[email protected] Joshua P. Keller, PhD Department of Statistics Colorado State University Fort Collins, CO, USA Elizabeth A. Tulanowski, MS Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University Fort Collins, CO, USA Melissa R. McHale, PhD Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University Fort Collins, CO, USA Department of Forest Resources Management Faculty of Forestry University of British Columbia Vancouver, BC, Canada Conflicts of Interest: The authors reported no conflicts of interest. Résumé. Contexte: La canopée d’arbres urbains (CAU) est sou- vent proposée comme une stratégie d’atténuation afin de réduire simultanément les émissions de carbone et le réchauffement urbain dans les villes. Les arbres peuvent, non seulement réduire les températures extérieures par l’ombrage et la transpiration, mais les recherches suggèrent également que la régulation du microclimat par les arbres entourant les bâtiments peut mener à des températures intérieures plus fraîches et à une potentielle diminution de la consommation énergétique estivale. Méthodes: Nous avons analysé la consommation d’électricité pour la clima- tisation estivale de 21 048 maisons unifamiliales dans une ville située dans une région semi-aride du nord du Colorado, aux États-Unis. À l’aide des coefficients de corrélation de Pearson et de modèles de régression linéaire multiple, nous avons évalué l’impact potentiel de la CAU sur la consommation d’électricité, aux fins de la climatisation, selon 16 zones distinctes autour de chaque maison. Nous avons émis l’hypothèse que les arbres les plus rapprochés de la maison ainsi que les arbres situés sur les côtés ouest et sud des maisons, auraient la plus grande influence sur la consommation d’électricité pour la climatisation. Résultats: La CAU dans toutes les 16 zones autour des bâtiments résiden- tiels était associée à des coefficients de corrélation négatifs, ce qui indique que la CAU réduit effectivement la consommation d’énergie. Nos résultats ont montré que la CAU positionnée du côté est des maisons unifamiliales avait les effets les plus impor- tants. Conclusions: Bien que nos résultats indiquent que la pré- sence d’arbres dans les aménagements autour des bâtiments résidentiels peut entraîner une certaine diminution de la consom- mation d’énergie des maisons, ces réductions n’étaient pas aussi ©2022 International Society of Arboriculture Abram et al: Land Cover and Summer Cooling Electricity Consumption substantielles que les études précédentes l’avaient anticipé. Des recherches antérieures ont également montré que le positionne- ment des arbres est important. Nos résultats témoignent en effet que le positionnement de la CAU par rapport à un bâtiment peut faire varier l’impact des arbres sur la consommation énergétique. Cependant, nos résultats montrent également que les arbres situés du côté est des bâtiments ont le plus d’impact sur la consommation d’énergie des résidences pour une ville du Colorado au climat semi-aride pendant les mois d’été. Ces résultats s’opposent direc- tement aux prévisions des modèles connus de services écosysté- miques qui montrent que les arbres situés sur les côtés ouest et sud des bâtiments ont le plus d’impact sur la consommation énergétique dans l’hémisphère Nord. En outre, plusieurs études ont suggéré que les avantages énergétiques fournis par les arbres urbains l’emportent sur leur potentiel de séquestration du carbone et nos résultats indiquent que cette hypothèse n’est peut-être pas vérifiée dans toutes les villes. Zusammenfassung. Hintergrund: Baumkronen in Städten werden häufig als Strategie zur gleichzeitigen Verringerung der Kohlenstoffemissionen und der städtischen Erwärmung in Städ- ten vorgeschlagen. Bäume können nicht nur die Außentempera- turen durch Beschattung und Transpiration senken, sondern die Forschungen deuten auch darauf hin, dass die Regulierung des Mikroklimas durch Bäume in der Umgebung von Gebäuden zu kühleren Innentemperaturen und damit zu einer Verringerung des Energieverbrauchs im Sommer führen kann. Methoden: Wir ana- lysierten den sommerlichen Stromverbrauch für die Kühlung von 21.048 Einfamilienhäusern in einer halbtrockenen Stadt im Norden Colorado, USA. Mithilfe von Pearson-Korrelationskoeffizienten und multiplen linearen Regressionsmodellen bewerteten wir die potenziellen Auswirkungen von städtischen Baumkronen auf den Stromverbrauch für die Kühlung in 16 verschiedenen Zonen um jedes Haus. Wir stellten die Hypothese auf, dass Bäume, die sich näher am Haus befinden, sowie Bäume an der West- und Südseite der Häuser den größten Einfluss auf den Stromverbrauch für die Kühlung haben würden. Ergebnisse: Die städtischen Baumkro- nen in allen 16 Zonen um Wohngebäude war mit negativen Kor- relationskoeffizienten verbunden, was darauf hindeutet, dass die städtischen Baumkronen den Energieverbrauch reduziert. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die städtischen Baumkronen an der Ost- seite von Einfamilienhäusern die größten Auswirkungen hat. Schlussfolgerungen: Obwohl unsere Ergebnisse darauf hindeu- ten, dass Bäume in der Umgebung von Wohngebäuden zu einer gewissen Verringerung des Energieverbrauchs auf Haushalts- ebene führen können, war die Verringerung des Stromverbrauchs nicht so erheblich, wie in früheren Studien vorhergesagt wurde. Frühere Untersuchungen haben auch gezeigt, dass der Standort von Bäumen eine Rolle spielt, und unsere Ergebnisse zeigen in der Tat, dass der Standort von städtischen Baumkronen in Bezug auf ein Gebäude den Einfluss von Bäumen auf den Energiever- brauch verändern kann. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch auch, dass Bäume auf der Ostseite von Gebäuden den größten Einfluss auf den Energieverbrauch von Haushalten in einer halbtrockenen Stadt in Colorado während der Sommermonate haben. Diese Ergebnisse stehen in direktem Widerspruch zu den Vorhersagen gängiger Ökosystemdienstleistungsmodelle, denen zufolge Bäume auf der West- und Südseite von Gebäuden den größten Einfluss auf den Energieverbrauch in der nördlichen Hemisphäre haben.
September 2022
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