Det kommer inte som någon överraskning för någon som bor i Phoenix, Arizona, att 2020 har varit ett rekordår för höga temperaturer. Enligt National Weather Service, 2020 har Phoenix-området överträffat alla tidigare år för genomsnittliga höga temperaturer och varningar för överdriven värme.

Med den kombinerade tryckande värmen och covid-19-restriktioner för resor och inomhusaktiviteter som filmer och restauranger, många människor har vänt sig till stadsparker för friluftsliv.

Och medan parkerna i Phoenix-området kan fungera som en oas för invånarna, bevattningen som behövs för att hålla parkerna frodiga och svalare kostar mycket vatten.

För att fastställa denna kostnad, ett team av forskare ledda av hydrologen Enrique R. Vivoni från Arizona State University (ASU) School of Earth and Space Exploration och School of Sustainable Engineering and the Built Environment tillbringade ett år med att samla in data om väderförhållanden, evapotranspiration och jordvatten på Encanto Golf Course i Phoenix. Resultaten av deras studie har nyligen publicerats i Geofysiska forskningsbrev .

Studerar Oasis-effekten

Vivoni och hans team identifierade att parken visade vad meteorologer kallar "oaseffekten, " som hänvisar till skapandet av ett mikroklimat som är kallare än ett omgivande torrt område på grund av avdunstning av en vattenkälla.

"Ordet 'oas' kan frammana bilden av en vattenpöl omgiven av palmer i en sandöken, " säger Vivoni. "Men samma effekt uppstår i stadsparker när värme från det omgivande grannskapet transporteras in i parken med vindar, öka avdunstningshastigheten."

För att mäta oaseffekten på Encanto Golf Course, Vivoni och hans team använde speciella sensorer vid en väderstation i parken. Dessa sensorer mätte vatten- och energiflöden tillsammans med koldioxidutbyten som visar växternas fotosyntes och andning.

Vivoni och doktorander Mercedes Kindler, Zhaocheng Wang, och Eli Pérez-Ruiz arbetade tillsammans med sensorinstallationen, dataanalys och användning av satellitbaserade produkter för att övervaka parkförhållandena.

"Vi etablerade oss på Encanto Park i februari 2019 och alla våra instrument var i drift nästa månad, " säger Kindler. "I ett år, vi genomförde veckovisa eller varannan vecka besök på webbplatserna för datainsamling och stationsunderhåll. Det har varit en fantastisk upplevelse att arbeta med detta forskningsprojekt, eftersom det har gjort det möjligt för oss att lära oss mer om vatten- och energiflöden på en urban golfbana."

Deras anmärkningsvärda fynd var tvåfaldiga. Först, oasiseffekten ledde till oväntat höga avdunstningsförluster under natten. Andra, oaseffekten var relaterad till avdunstning av jordvatten och bevattningsvatten, och inte till aktiviteten av växter och gräs i parken.

"På grund av oasiseffekten, när vi bevattnar våra stadsparker på natten, vi förlorar enorma mängder vatten och vi ser ökade koldioxidutsläpp, vilket kan leda till högre global uppvärmningspotential, " säger Vivoni. "Detta har viktiga konsekvenser för vattenbesparing och hantering av växthusgasutsläpp i ökenstäder som Phoenix."

Medan ytterligare studier behövs för att avgöra när under dagen det skulle vara att föredra att bevattna, att göra denna förvaltningsförändring skulle minska avdunstningsförlusten och koldioxidutsläppen (som bidrar till den globala uppvärmningen) under varmt, torr, blåsiga dagar.

Det återstår också att fastställa hur utbredd denna effekt är inom Phoenix. Med tanke på det stora antalet parker och golfbanor, dock, det förväntas att resultaten av denna studie kommer att ge viktiga regionala konsekvenser som ska övervägas av staten, läns- och stadsverk.