Ook bomen worstelen met water

Wekelijks stuit Karel Knip in de alledaagse werkelijkheid op raadsels en onbegrijpelijke verschijnselen.

Deze week: doorlekkende boomkronen.

Een vrouw met paraplu schuilt tegen de regen onder een boom.
Een vrouw met paraplu schuilt tegen de regen onder een boom. Foto Jessica Rinaldi/Getty Images

Op wacht staan bij een stadsboom rond het tijdstip dat daar volgens de regenradar regen zou gaan vallen en dan moeten vaststellen dat die regen niet komt. Dat is een beetje lullig. Zeker als je er met vier identieke schaaltjes staat en een Doorslaggevende Meting had willen verrichten. Zo ging het dinsdagmiddag. Woensdag heeft het helemaal niet meer geregend.

De opzet was voor eens en voor altijd vast te stellen waar het water blijft dat niet onder een kastanje valt als het daarop regent. Onder kastanjes met een dichte kroon is het altijd goed schuilen, zelfs als het langdurig plenst. Op den duur komt er wat water doorheen, maar je wordt er beduidend minder nat dan in de regen zelf. Waar blijft het water dat niet onder de boom valt, dat wil je weten.

Voor de hand ligt dat het bladerdak het naar de periferie van de kroon afvoert. De bladeren van veel bomen staan zó op het hemellicht gericht dat ze elkaar dakpansgewijs overlappen waardoor water dat van het ene op het andere blad druppelt vanzelf steeds verder van de stam raakt.

Water naar de stam

Dat is ook ongeveer zoals de bioloog en natuurkundige Marcel Minnaert het in De natuurkunde van ’t vrije veld beschreef voor platanen. Hij noemde ze centrifugale bomen om ze te onderscheiden van centripetale bomen die meer water naar de stam afvoeren. De wandelaar die bij regen langs platanen loopt kan behoorlijk nat worden, zei Minnaert. Extra nat, bedoelde hij. Deze week was de vraag of het ook gold voor paardenkastanjes.

De begrippen centrifugaal en centripetaal kom je niet meer tegen in moderne analyses van de waterhuishouding van bomen. Kennelijk waren de verschillen niet erg uitgesproken. Sommige onderzoekers gebruikten de termen om de rol van takken op de waterafvoer te beschrijven. Hangende takken, zoals die van fijnsparren, voeren water naar buiten af en zijn centrifugaal. Omhoogstekende takken, zoals die van beuk en iep, werken centripetaal en brengen het naar de stam. Ook daar lees je niet veel meer over.

Toch is er weer volop belangstelling voor de waterhuishouding van bomen, vooral die van stadsbomen. De hoop is dat stadsbomen van de juiste soort en in voldoende mate aangeplant de wateroverlast van de almaar toenemende hoosbuien kunnen temperen.

Van oudsher waren het bosbouwers en bosecologen die onderzoek deden aan de waterhuishouding van bomen. Ze ontdekten dat veel bomen, over het jaar gemiddeld, grote hoeveelheden regenwater onderscheppen, vooral naaldbomen. De bomen vangen het water op in hun kroon en zien veel daarvan verdampen voor het op de grond valt. Zo kunnen beuken ’s zomers wel 16 procent van de neerslag onderscheppen (en in bladerloze toestand toch nog 10 procent). Voor fijnsparren en dennen lopen de getallen op jaarbasis op tot wel 30 en 45 procent. Het is daarom dat drinkwaterbedrijven niet graag naaldbossen boven hun winningsgebied hebben.

Regenmeters

Het onderscheppend vermogen van bomen werd meestal bepaald door de wateropbrengst van regenmeters buiten de bomen te vergelijken met die van batterij meters die onder de bomen de zogenoemde throughfall (doorval) verzamelden. Tegelijk werd ook de hoeveelheid water opgemeten die langs de stam naar beneden stroomt (de stemflow). Dat kan bij beuken aanzienlijk zijn, bij naaldbomen is het verwaarloosbaar. De verdamping werd geschat, ook bijvoorbeeld door het gewichtsverlies van afgesneden natte takken te volgen, hoe moeilijk dat ook is te interpreteren.

Door onzekerheid over de verdamping valt niet makkelijk vast te stellen hoeveel een boom maximaal aan aanhangend water kan opslaan. Dat is pech, want het is deze wateropslagcapaciteit (canopy storage capacity) die de stedeling hulp moet bieden bij zware hoosbuien. Meestal wordt-ie uitgedrukt in millimeter (mm) water, zoals je ook de opslagcapaciteit van groendaken in mm kunt uitdrukken. 30 liter water per vierkante meter komt neer op 30 mm. De maximale opslag van stadsbomen wordt volgens de literatuur bereikt als er tussen de 1 en 8 mm regen is gevallen, met 4 mm misschien als hanteerbaar gemiddelde. Daar zal vaak een kwartiertje voor nodig zijn, dan gaat de boom doorlekken. Er zijn wervende Amerikaanse sites, zoals die van het Water Resources Research Center van Arizona, die beweren dat er bomen zijn die pas na één à twee inch (25 à 50 mm) regenval verzadigd raken, maar dat moet een misverstand zijn. Dan zouden die bomen veel meer dan de door de Amerikanen genoemde 380 liter water per kroon moeten kunnen opslaan voordat ze doorlekken, en dat is onwaarschijnlijk.

Zet het bovenstaande af tegen de definitie van een hoosbui - neerslag met minstens 50 mm regen per uur - en je concludeert dat van groendaken meer opslag is te verwachten dan van bomen. Maar bomen waaien sneller droog en bestrijken samen eerder een groot oppervlak dan groendaken. Bovendien zijn ze aardiger om te zien.

Hoe zit het nu met de extra waterafvoer aan de buitenrand van bomen à la de platanen van Minnaert? Die is er misschien wel helemaal niet. Recent Sloveens onderzoek aan berken en dennen liet het niet zien. Het doorlekken nam er van stam naar periferie geleidelijk toe, dat was alles. Wel waren er op willekeurig verspreide plaatsen onder de kroon ‘drip points’ waar extra veel water doorsloeg. Maar misschien doen platanen het helemaal anders.

Lees ook: De loodzware verwachtingen van groene daken