Λένε ότι τα
φυτά στις πόλεις (δέντρα, θάμνοι, πόες)
καθαρίζουν την ατμόσφαιρα. Γιατί όμως;
Με ποιον τρόπο το επιτυγχάνουν;
Ας κάνουμε τώρα κάποιους υπολογισμούς:
Ένας ενήλικας άνθρωπος, κάθε μέρα, βάζει μέσα στους πνεύμονές του 20 κυβικά μέτρα αέρα. Αυτόν τον μεγάλο όγκο αέρα τον χρειάζεται καθημερινά για ζήσει. Επομένως με αυτό το παράδειγμα καταλαβαίνουμε πολύ καλά γιατί η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να είναι τόσο σοβαρή – λόγω των μεγάλων αναγκών του ανθρώπου σε αέρα.
Ένα αυτοκίνητο για να μετακινηθεί στην πόλη καταναλώνει περίπου 0,08 λιτρα καυσίμου για κάθε km που διανύει. Και για κάθε λίτρο καυσίμου (για να γίνει η καύση στον κινητήρα) χρειάζονται 16 κυβικά μέτρα αέρα (που περιέχουν το απαραίτητο οξυγόνο για την καύση). Έτσι παράγονται αντίστοιχα περίπου 16 κυβικά μέτρα αέρια (προϊόντα της καύσης), τα οποία περιέχουν ρύπους (όπως μονοξείδιο του άνθρακα, άκαυστους υδρογονάνθρακες, διοξείδιο του άνθρακα, οξείδια του αζώτου, κ.α.).
Ένα
φυτό από τι τρέφεται; Και όμως... τρέφεται
κυρίως με τον αέρα! Κι αυτό γιατί
χρησιμοποιεί το διοξείδιο του άνθρακα
(CO2)
της ατμόσφαιρας για να συνθέσει τις
τροφές του, με τη διαδικασία της
φωτοσύνθεσης. Επιπλέον το φυτό παίρνει
θρεπτικές ουσίες (και νερό) κυρίως από
το έδαφος. Από 100 κιλά ξηρής βιομάζας
ενός φυτού τα 43 κιλά είναι άνθρακας, C.
Επομένως για 100 κιλά ξηρής βιομάζας το
φυτό δεσμεύει από την ατμόσφαιρα
διοξείδιο του άνθρακα, ίσο προς:
100 κιλά βιομάζα *43/100 ποσοστό C* 44kg CO2/12kg C = 157,7 κιλά CO2 (1)
Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) υπάρχει στην ατμόσφαιρα σε σχετικά χαμηλή συγκέντρωση: 0,74 gr/m3 αέρα. Επομένως τα 100 κιλά ξηρής βιομάζας του φυτού απορρόφησαν στα στόματα των φύλλων (και άλλων πράσινων τμημάτων τους) όγκο αέρα ίσο προς:
Από (1) 157,7 kg CO2 * 103 gr/kg /0,74gr/m3 αέρα = 213000 m3 αέρα.
Για κάθε 100 κιλά ξηρής βιομάζας τα φυτά απορρόφησαν 213000 κυβικά μέτρα αέρα!
Ή για κάθε γραμμάριο ξηρής βιομάζας τα φυτά απορροφούν 2,13 κυβικά μέτρα αέρα! (2)
Επιπλέον τα φυτά (τα μεγάλα και υγιή δέντρα συγκεκριμένα, τα οποία βρίσκονται σε νεαρή προς ώριμη ηλικία) αξιοποιούν περίπου το 0,5% της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη Γη και παράγουν (μέσω της φωτοσύνθεσης) βιομάζα.
Στην Αθήνα, η προσπίπτουσα ακτινοβολία που φτάνει στο έδαφος είναι περίπου 190 Watt/m2. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε 1 τετραγωνικό μέτρο (m2) φτάνουν –συνεχώς, κατά μέσο όρο για όλο το έτος - στην επιφάνεια της Γης 190 Watt ηλιακής ακτινοβολίας. Αυτό μεταφράζεται σε:
190 W/m2* 10-3kW/W* 24h/day* 365days/έτος = 1664 kWh/m2*έτος (3) (δηλαδή 1664 κιλοβατώρες ανά τετραγωνικό μέτρο ανά έτος).
Τώρα, 1 γραμμάριο βιομάζας φυτού ισοδυναμεί με περίπου 4 θερμίδες φαγητού, και σε κιλοβατώρες ισοδυναμεί με:
1gr*4kcal/gr*1000cal/kcal*4,184Joule/cal*1kWh/3600000Joule = 4,65*10-3 Kwh (4)
Τα 0,5% των 1664 kWh/ m2*έτος (2) αντιστοιχούν σε 8,32 kWh/m2 (5)
Από (4), (5) προκύπτει ότι η παραγωγή νέας ξηρής βιομάζας ετησίως ισούται με:
(8,32 kWh/έτος m2) / (4,65*10-3 Kwh /gr βιομάζας) = 1789 gr ξηρής βιομάζας ανά έτος και τετραγωνικό μέτρο (1789 gr/έτος m2). (6)
Έτσι βρίσκουμε από (2),(6) ότι κάθε έτος και για κάθε τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας βλάστησης, τα φυτά απορροφούν (και έτσι φιλτράρουν) όγκο αέρα ίσο προς:
2,13 m3 αέρα/gr*1789 gr/έτος m2 = 3810 m3 αέρα / m2 έτος ή 10,4 m3 αέρα / m2 ημέρα.
Δηλαδή κάθε 2 τετραγωνικά μέτρα (m2) δενδρώδους βλάστησης φιλτράρει καθημερινά τόσο όγκο αέρα (20,8 m3) όσο ένας ενήλικας άνθρωπος χρειάζεται για να αναπνέει.
Ερώτηση: Σε μια πόλη σαν την Αθήνα, με πυκνότητα πληθυσμού περίπου 19000 κάτοικους ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο, έντονη κυκλοφορία οχημάτων και άλλες πηγές αέριας ρύπανσης, πόσο ποσοστό έκτασης θα έπρεπε να καλύπτεται από βλάστηση ώστε οι κάτοικοι να έχουν τα οφέλη του καθαρισμού της ατμόσφαιρας;
Σημείωση 1: Η χλόη (γρασίδι) και οι θάμνοι απορροφούν λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα (ανά τετραγωνικό μέτρο) σε σχέση με τα δέντρα. Εκτιμώ περίπου 4 m3 αέρα / m2 ημέρα. Αυτό είναι λογικό αν σκεφτούμε ότι τα δέντρα αναπτύσσονται σε ύψος οπότε έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια φύλλων ανά τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας Γης. Επιπλέον, ο συνδυασμός δενδρώδους βλάστησης και ποώδους βλάστησης στον υποόροφο μπορεί να απορροφάει περισσότερο CO2 από το αν υπήρχε μόνο δενδρώδης βλάστηση ή μόνο ποώδης βλάστηση.
Σημείωση 2: Τα στόματα των φύλλων και των υπόλοιπων φωτοσυνθετικών (πράσινων) τμημάτων των φυτών είναι οπές αόρατες με γυμνό μάτι, γι’αυτό λειτουργούν και σαν φίλτρο που κρατάει σκόνες (αιωρούμενα σωματίδια) και άλλους ρύπους της ατμόσφαιρας.
Επιπλέον,
τα φυτά συγκρατούν αιωρούμενα
σωματίδια επειδή τα τελευταία απλά
κολλάνε πάνω τους. Ωστόσο θα πρέπει να
πούμε ότι και τα φυτά απελευθερώνουν αιωρούμενα
σωματίδια (όπως η γύρη), πτητικές οργανικές
ενώσεις και ορισμένα αέρια.
Προσοχή: δεν πρέπει να θεωρηθεί ότι η γονιμότητα του εδάφους και η ποιότητα της τροφής και του νερού για τους ζωντανούς οργανισμούς δεν είναι σημαντικά. Είναι κι αυτά απαραίτητη προϋπόθεση για την σωστή ανάπτυξη τους.