Een stedelijk hitte-eiland, of hitte-eiland effect, is het verschijnsel waarbij de luchttemperatuur in een stad hoger is dan in de omliggende landelijke gebieden. In Nederland ligt de temperatuur in steden ongeveer 2 tot 5 graden hoger.
Niet alle steden hebben even veel last van het hitte-eiland effect. Steden in dichtbevolkte gebieden en met een vochtig klimaat ondervinden het effect echter in sterkere mate.
In sommige landen zijn zelfs temperatuurverschillen gemeten van wel 20 graden. Met hittestress die volgens een studie uit 2017 in het tijdschrift Geophysical Research Letters tegen het midden van de 21e eeuw twee keer zo groot zal zijn in steden in vergelijking met omliggende plattelandsgebieden, zal het stedelijke hitte-eiland effect de komende decennia alleen maar toenemen.
Wat veroorzaakt een hitte-eiland effect?
Het hitte-eiland effect ontstaat wanneer natuurlijke vegetatie wordt vervangen door asfalt, beton en steen dat wordt gebruikt voor de aanleg van wegen, gebouwen en andere constructies. Bomen en andere vegetatie fungeren als natuurlijke airconditioners door schaduw te bieden en water te verdampen uit hun bodem en bladeren.
Door de mens gemaakte materialen absorberen de zonnewarmte, slaan die op en geven die weer af, meer dan het natuurlijke landschap zou doen. Als gevolg daarvan stijgen de oppervlaktetemperaturen en de algemene luchttemperaturen. Alleen al de drukte van het stadsleven (verkeer, fabrieken en dichte mensenmassa’s) genereert ook afvalwarmte, wat het hitte-eiland effect nog verergert.
Het effect is het sterkst bij een heldere hemel en een kalme wind, omdat deze omstandigheden de hoeveelheid zonne-energie die stadsoppervlakken bereikt maximaliseren, respectievelijk de hoeveelheid warmte die wordt weggevoerd minimaliseren.
De invloed van het stedelijk hitte-eiland effect
Hoewel het hitte-eiland effect meestal als een zomerfenomeen wordt beschouwd, kan het tijdens elk seizoen worden gevoeld, ook in de winter, en op elk uur van de dag. Het is echter het meest merkbaar na zonsondergang, wanneer bestrating en andere stadsoppervlakken opgeslagen warmte van eerder die dag afgeven.
Stadsbewoners beschouwen hogere temperaturen misschien als een onvermijdelijk onderdeel van het stadsleven, maar het hitte-eiland effect moet niet te licht worden opgevat. Steden worden steeds kwetsbaarder voor de negatieve gevolgen van stedelijke hitte naarmate het klimaat op aarde opwarmt.
Door de hoge temperaturen overdag en het ontmoedigen van atmosferische afkoeling ’s nachts, verhoogt stedelijke hitte het risico op hittegerelateerde ziektes, zoals uitdroging of hitteberoerte.
Verhoogd energieverbruik
De vraag naar energie is ook groter in hitte-eiland steden, omdat de bewoners meer afhankelijk zijn van airconditioning en ventilatoren om zich koel te houden tijdens de zomermaanden. Dit betekent natuurlijk hogere energierekeningen. Het kan ook leiden tot stroomuitval als de vraag naar elektriciteit zo groot wordt dat het energienet overbelast raakt en er in de hele stad stroomuitval of black-outs ontstaan.
Als energiecentrales die fossiele brandstoffen gebruiken gelijke tred houden met de toegenomen vraag naar elektriciteit in de zomer, stoten ze meer broeikasgassen uit in de atmosfeer. Stedelijke hitte draagt ook rechtstreeks bij tot luchtverontreiniging door vermenging met uitlaatgassen van voertuigen, waardoor ozon (O3) op grondniveau wordt gevormd. Hoe zonniger en heter de lucht wordt, des te sneller wordt ozon gevormd.
Hoe koelen stedelijke gemeenschappen af?
In Nederland is het hitte-eiland effect kleiner dan in landen die dichter bij de evenaar liggen. Toch is het effect ook hier behoorlijk. Nederland warmt, vanwege haar ligging, sneller op dan andere landen. Hier zijn enkele dingen die we kunnen doen om het hitte-eiland effect tegen te gaan.
Groen dak
De meeste pogingen om stedelijke gemeenschappen koeler te maken, zijn gebaseerd op het terugbrengen van vegetatie in stedelijke omgevingen om zo de natuurlijke koelings-, schaduw- en reflectietechnieken van Moeder Natuur zelf na te bootsen. Sommige steden voegen bijvoorbeeld meer parken, groene ruimtes, golfbanen, met bomen omzoomde straten en stedelijke boerderijen toe aan hun ontwikkelingsprojecten.
Gemeenschappen gaan ook steeds meer over op “groene” of eco-architectuur en nemen elementen als groene daken, die de binnen- en buitentemperatuur verlagen, op in het ontwerp van gebouwen.
Reflectievermogen
Enkele steden nemen ook initiatieven om de gevolgen van hitte-eilanden te verminderen door het reflectievermogen van bestaande stadsoppervlakken te verhogen. Steden hebben bijvoorbeeld verschillende proefprojecten met “koele bestrating” geïntroduceerd, waarbij de stad traditionele asfaltwegen in lichtgrijze en witte tinten schilderde.
New York heeft al in 2008 regels voor witte daken aan de bouwvoorschriften toegevoegd. (Witte oppervlakken, zoals verse sneeuw, reflecteren tot 90 procent van het zonlicht, vergeleken met donkere oppervlakken, zoals asfalt, die ongeveer vijf procent reflecteren).
Zonneboilers slaan hitte bovendien op voor momenten waarop we het nodig hebben. En zonnepanelen die hitte gebruiken zijn volop in ontwikkeling. Door hitte om te zetten in stroom slaan we twee vliegen in één klap. Ze koelen daken af en gebruiken die energie waar we het nodig hebben.