L' évapotranspiration des arbres
Les arbres plantés en milieu urbain transpirent en moyenne plus que les arbres en forêt. En effet, bien que les stomates, qui permettent les échanges gazeux, se ferment lorsque la différence de pression de la vapeur d’eau entre l’air et les feuilles atteigne sa limite, la fermeture des stomates diminue la perte d’eau mais elle a ensuite pour conséquence l'augmentation de la température du feuillage et donc de son environnement. Tant que la valeur limite n’est pas atteinte, plus la température du sol est importante, plus l’arbre transpire car il recueille plus de rayonnements de grandes longueurs d’onde provenant du sol. C’est pourquoi il est probable qu’un arbre planté en forêt transpire moins car moins confronté à ce phénomène d'augmentation générale de la température environnante que le même arbre en ville.
Schéma de stomate
De plus, des expériences ont montré que pour une température extérieure de 37 °C,la température de nos rues les étés de canicules, les températures des houppiers, sommets, des arbres étudiés pour cette recherche, varient entre 24°C et 29°C,or celle des toits des habitations situées à proximité est supérieure à 45°C. Donc l'évapotranspiration des arbres agit bien sur la température environnante et la rafraîchit.
La température des arbres dépend aussi de leur emplacement, donc dans une rue ou dans un parc, mais aussi de leur espèce. Les chercheurs montrent ainsi, que la température des conifères varie peu en fonction de leur position contrairement à ce qui vient d'être énoncé et que ces arbres conservent leur température à une température proche de celle de l’air.Il est vrai que leur feuillage est constitué d'aiguilles minces, dures et recouvertes d'une couche de cire qui ne laisse s'évaporer que très peu d'eau. Ils révèlent aussi, dans le même ordre d'idée, que les arbres à grandes feuilles ont tendance à moins rafraîchir l'atmosphère - de par leur grande surface, ils doivent plus vite dépasser la valeur limite de température qui permet l'évapotranspiration - que ceux à petites feuilles.
En élargissant leurs résultats, avec des températures plus élevées, afin de déterminer comment ces arbres évolueraient lors de périodes de chaleur importante et à partir de propriétés des différentes espèces, des chercheurs ont calculé la température des feuilles pour des températures d’air supérieur à 40°C. Les résultats montrent que la variation de température avec celle de l'air est plus élevée que celles obtenues lors de l’expérience précédente avec une température d’air moyenne qui reste à 25°C. cette température ambiante autour des arbres auraient donc tendance à "s'auto-stabiliser".
Test réaliser par des scientifique sur les arbres concernant les valeurs seuils déclenchant l'évapotranspiration
Il faut savoir que ces expériences ont été réalisées dans des conditions de vent faible (2 m/s). Dans le cas où les vitesses de vent seraient plus élevés, ces différences de température seraient plus faibles à cause d’échanges convectifs,échanges d’air donc plus intenses. Dus par leur température, les houppiers des arbres constituent des surfaces fraîches. C’est la raison pour laquelle, ils sont très intéressants du point de vue du confort des citadins.
Il est important de rappeler que les conditions de développement des arbres en milieu urbain modifie leur croissance et par conséquent leurs performances de rafraîchissement. Malheureusement, ces impacts sont peu étudiés, à cause du développement des arbres très long, et, en général, dans les modèles utilisés pour évaluer les stratégies de rafraîchissement, ce sont des formes et densités de feuillage issues d’études d’arbres qui ont poussé dans des conditions “normales” qui sont utilisés.
Des chercheurs ont étudié la croissance et la physiologie du feuillage d’un arbre couramment planté en ville: le poirier d’ornement. Cette étude a été réalisée dans des rues de Manchester en Angleterre, où les arbres ont poussé pendant six ans dans des conditions de sol différentes: en sol pavé, dans des bordures de pelouse et en sol drainant à base de sable. Les résultats montrent que les arbres dans les sols drainants ont poussé presque deux fois plus vite que ceux plantés dans des sols pavés. Les auteurs conclus que la différence est due à un plus faible compactage et de ce fait cela réduit les contraintes de "coupes" des arbres. Les paramètres physiologiques des feuilles comme les conductances stomatiques ont également été comparés et il a été trouvé que les arbres, qui avaient poussé dans le sol drainant, avaient également de meilleures performances.Par conséquent, ces arbres ont un potentiel de rafraîchissement par évapotranspiration qui va jusqu'à 7kW, soit bien supérieur à celui dont la croissance est faite dans un sol compacté et sous les pavés.