Sommaren 2010, Los Angeles tappade cirka 100 liter vatten per person och dag till atmosfären genom avdunstning och växtupptag av gräsmattor och träd. Gräsmattor stod för 70 procent av vattenförlusten, medan träd stod för 30 procent, enligt en studie från University of Utah publicerad i Vattenresursforskning .

Resultaten, baserat på mätningar som gjordes innan Los Angeles antog obligatoriska vattengränser 2014, visar ett mönster av systemisk övervattning i stadens gräsmattor, och en överraskande vatteneffektivitet i trädskydd. Ytterligare, forskarna fann ett samband mellan vattenförlust och hushållsinkomst.

"Marken var så fuktig att växter inte var begränsade i vattenanvändning, "säger Elizaveta Litvak, postdoktor och första författare till den nya studien. "Det var den största möjliga vattenförlusten."

Avdunstning + Transpiration =Avdunstning, eller ET

Vattenförlusten som Litvak och Diane Pataki, professor i biologi, uppmätt beskrivs bäst som "evapotranspiration, "en mätning som sammanför avdunstning av vatten från marken och utsläpp av vattenånga, kallas transpiration, från växter. Evapotranspiration (ET) -hastigheter beror på flera faktorer, inklusive växttyp, temperatur, fukt och mängden vatten i jorden. För varje tillstånd, forskare kan beräkna en potentiell ET -hastighet som uppskattar den maximala mängden ET som är möjlig, förutsatt att det finns gott om vatten.

Och enligt Litvak mätningar, LA:s jordar var en riklig vattenkälla. Tänk dig att lägga en blöt handduk för att torka en varm sommardag. Det är en genomblöt yta, och bör avdunsta med högsta möjliga hastighet. Vattenförlust från en överbevattad gräsmatta är så mycket och mer, eftersom transpiration från gräset pumpar ännu mer vatten från jorden till atmosfären. "Växter bidrar till avdunstning, "Säger Litvak." Det här är anledningen till att det inte ser bra ut. "

För att mäta ET från gräsmattor, Litvak utarbetade en skokartongstorlek som kunde mäta snabba förändringar av temperatur och luftfuktighet ovanför gräset. Hon och hennes kollegor reste runt LA sommaren 2010 och vintern 2011 och tog mätningar för att utveckla en matematisk modell av ET -priser från gräsmattor under olika förhållanden.

De rika och berömda vattenstilar

Vid senare analys av data, de testade en hypotes om att rikare stadsdelar hade fler växter än fattigare områden. ET -priser i de rikaste stadsdelarna, de hittade, var ungefär dubbelt så mycket som de fattigare stadsdelarna. Det beror antagligen på en mängd olika faktorer, Litvak och Pataki säger, inklusive de stora lottstorlekarna på rikare fastigheter.

Träd växte fram som studiens vattenbesparande hjältar, använder mycket mindre vatten än gräs. Det beror troligen på flera faktorer. Träd har mycket lägre bladyta, och trädblad bevattnas inte direkt, så de är mindre benägna att förångas. Också, träd reglerar deras transpirationshastighet som svar på luftfuktigheten i luften runt dem. Under torra förhållanden, träd kommer att regera strängt i transpiration.

"Jag har blivit förvånad över att vi kan behålla trädkronan i LA med relativt lite vatten, "Säger Pataki." Det finns detta antagande att vi behöver riklig bevattning för att stödja träd. Vi kan drastiskt minska vattenanvändningen och ändå behålla trädkronan. "

Långsiktiga förändringar

Mycket har förändrats i Kaliforniens hydrologi sedan mätningarna som ledde till dessa resultat gjordes, dock. Med tanke på historisk torka, Kalifornien antog obligatoriska vattengränser 2014. Under våren 2017 hävdes restriktionerna, som staten åtnjöt rikligt blött väder. De långsiktiga effekterna av vattningsrestriktionerna är ännu inte kända.

"Det fanns ett ekonomiskt incitamentsprogram för att ta bort gräsmattor, "Säger Pataki." Folk gjorde det. "

Men vattningsrestriktioner träffar elaka träd lika mycket som sparsamma gräsmattor. "När man begränsar bevattning, träd kanske inte får tillräckligt med vatten, "Säger Litvak." Träd behöver inte mycket, men om bevattningen stannar helt kan de dö. "

"Kaliforniens senaste torka framhäver behovet av bevarande av både stad och jordbruk, säger Tom Torgersen, programdirektör i National Science Foundation (NSF):s avdelning för geovetenskap, som finansierade forskningen tillsammans med NSF:s avdelningar för miljöbiologi; Integrativa organismer; och beteende- och kognitiva vetenskaper. "För Los Angeles, den största evapotranspirationen berodde på gräsgräs och fröproducerande träd; palmer gjorde mycket små bidrag. Båda ger en lindring av värmeöseffekten och minskar behovet av luftkonditionering. Dock, fördelarna delas inte jämnt. Ju högre medianinkomst, ju större lokal evapotranspiration, indikerar svalare temperaturer där och högre temperaturer i fattigare delar av staden. "

Pataki säger att det är för tidigt att avgöra om vattningsmönster och val av landskapsarkitektur kommer att återgå till deras överdrift före torka. "Om det förändrade människors preferenser för landskap på ett långvarigt sätt - det är något vi fortfarande måste studera."