Bomen nemen water op via de wortels en verdampen het via de bladeren. Hoe deze twee stromen met elkaar in verhouding staan, hangt af van de soort, leeftijd, vitaliteit en anatomie van de boom in kwestie. Elke boomsoort heeft zijn eigen tactieken om om te gaan met water. Hoe een bepaalde boomsoort omgaat met water bepaalt in grote mate de toepasbaarheid in een stedelijke omgeving.
Oorzaken waterstress
Klein aanbod
In een bos heb je geen verharding en geen riolen. Al het water dat op de bodem valt, infiltreert. Tot de bodem gevuld is althans, daarna stroomt het af naar het oppervlaktewater. Bij elke regenbui wordt de waterreserve van de bodem aangevuld. In verstedelijkt gebied is dat net even anders. Het grootste deel loopt de goot in en stroomt naar het riool, zonder ooit in contact te komen met de bodem.
Een klein deel van de neerslag komt in contact met de bodem. Maar omdat er in het algemeen relatief kleine bodemvolumes beschikbaar zijn voor stadsbomen, infilteert er maar een klein deel van het water, de rest stroomt weg. Daarnaast draagt de sterke compactatie van stadsbodems ook bij aan een ondermaatse aanvulling van het grondwater. De bodem is moeilijk te vullen maar is dan ook nog eens snel vol. Dit alles resulteert in een klein aanbod van water aan de boomwortels.
Een boom heeft water nodig. De wortels zullen dus groeien op locaties waar water te vinden is. Bodemvocht kan condenseren aan de onderkant van verhardingen wat kan leiden tot wortelopdruk. (Peter Vandyck)
Grote vraag
Een boslucht voelt fris en vochtig aan. De bomen zorgen voor schaduw en waterverdamping. Dit doet de luchttemperatuur dalen. De kruinen van de bomen houden deze frisse lucht in het bos, zodoende wordt er een microklimaat gevormd. Als je tijdens een hittegolf door een bos wandelt, voel je dat meteen.
In een verstedelijkt gebied is dat weer net even anders. Bomen staan doorgaans alleen of in een rij, zonder een kruid- of struiklaag. Hierdoor kan je maar moeilijk het frisse microklimaat vasthouden. Daarnaast is er ook nog het stedelijk hitte-eilandeffect. Beton, steen en andere grijze infrastructuur warmt sterk op en straalt deze warmte ook weer uit. Dit resulteert in een droge en hete stadslucht. Zodoende wordt er een dampdruktekort gecreëerd, er kan nog veel meer water opgenomen worden in de lucht voordat deze verzadigd zou zijn. Een kleine stijging in temperatuur zorgt voor een exponentiële toename van dit dampdruktekort. Deze droge en hete stadslucht zorgt dus voor een sterke verdampingsvraag. Als je deze grote vraag aan water naast het kleine aanbod aan water legt, zie je dat bomen al snel voor een dilemma komen te staan: sluit ik mijn blaadjes af en stop ik het fotosyntheseproces of houd ik mijn huidmondjes halsstarrig open?
Ook mensen hebben last van de zon en het stedelijk hitte-eiland, gelukkig kunnen bomen de zwaarste klappen voor ons opvangen. (Peter Vandyck)
Gevolgen waterstress
Een onmiddellijke reactie van bomen op waterstress is het sluiten van de huidmondjes, waardoor de transpiratie wordt verminderd, maar ook de gasuitwisseling die nodig is voor het fotosyntheseproces wordt dan beperkt. Aanhoudende waterstress zal morfologische veranderingen van de bladeren veroorzaken; een dikkere waslaag, meer maar kleinere huidmondjes en bladverlies. Langdurige waterstress kan leiden tot cavitatie en koolstofverhongering (zie verder). Beide verminderen de algehele vitaliteit, waardoor bomen vatbaarder worden voor plagen en ziekten. Wanneer periodes van langdurige waterstress elkaar blijven opvolgen, kunnen cavitatie en koolstofverhongering leiden tot het afsterven van de boom. Al dan niet met een bijdrage van de ziekten en plagen.
Wanneer de hoeveelheid water die de bodem kan aanbieden kleiner is dan de hoeveelheid water die de lucht wil opnemen, ontstaat er spanning binnen in het watertransportsysteem van de boom. De verdamping in de bladeren is de drijvende kracht achter het opwaarts watertransport in bomen. Maar als deze drijvende kracht te hoog is ten opzichte van het beschikbaar water in de bodem, ontstaan er luchtbellen in het xyleem. Deze luchtbellen noemt men cavitaties en ze blokkeren het watertransport. De boom reageert hierop door dit deel van het xyleem af te grendelen. Wanneer dit regelmatig gebeurt, zal dit een negatieve impact hebben op de gezondheid van de boom. Het risico op cavitatie is vooral gelinkt met de intensiteit van een droogte.
Bomen hebben water nodig om hun fysiologische processen aan de gang te houden. Eén van deze processen is de fotosynthese. Wanneer de plant niet aan fotosynthese kan doen vanwege uitdroging of oververhitting worden er geen energierijke stoffen aangemaakt. In dat geval spreekt de boom zijn reserves aan. Waarom zou de boom anders reserves aanleggen? Deze reserves zijn uiteraard niet oneindig. Als het fotosyntheseproces zo lang of vaak onderbroken wordt dat de boom door alle reserves heen brandt, spreken we van koolstofverhongering. Een korte periode van lichte droogte kan makkelijk overbrugd worden dankzij de reserves. Maar wanneer de droogte lang blijft aanhouden, ook al is deze minder intens, wordt het risico op verhongering verhoogd.
Auteur: Vito Leyssens
