Puiden rooli hulevesien hallinnassa

Läpäisemättömien pintojen suuri määrä voi runsaiden sateiden tai nopean lumen sulamisen aikana aiheuttaa tulvimista, kun suuri määrä vettä kulkeutuu pintavaluntana pienille valuma-alueille. Kaupunkiympäristön läpäisemättömät pinnat vähentävät veden imeytymistä maaperään ja sitä kautta pohjaveteen, minkä vuoksi pohjaveden pinta laskee erityisesti kuivien kausien aikana. Kaupungistuminen ja tiivis rakentaminen myös heikentävät pintavesien laatua, sillä luonnollisia, vettä puhdistavia elementtejä, eli läpäiseviä ja suodattavia maakerroksia, on vähän. 

Harmaan infrastruktuurin, eli rakennettujen sadevesiviemäreiden ja maanalaisten hulevesitunneleiden ylläpito ja korjaaminen voivat olla kaupungeissa suuri kustannuserä  ja harmaan infrastuktuurin ratkaisut täyttävät tyypillisesti vain yksittäisen tarpeen. Vihreä infrastruktuuri, eli esimerkiksi viheralueet, ratkaisevat monia kaupungistumisen haasteita saman aikaisesti. Hulevesien hallinnan lisäksi puut ja muu vihreä infrastruktuuri lisäävät katujen viihtyisyyttä ja edesauttavat kaupunkiluonnon monimuotoisuutta. Rakennetussa ympäristössä tarvitaan molempia; vihreä- ja harmaa infrastuktuuri täydentävät toisiaan. Puut ja muu kasvillisuus pienentävät viemärijärjestelmien kuormittumista erityisesti kovien sadekuurojen aikana.

Vihreä- ja harmaa infrastuktuuri voidaan yhdistää. Esimerkiksi katupuut ja niiden kasvualustat voidaan rakentaa osaksi hulevesien hallintajärjestelmää. Hulevesiä voidaan ohjata erilaisilla rakenteille suoraan puiden kasvualustaan, ja uusille puuistutuksille voidaan rakentaa kantava kasvualusta, jonne hulevedet ohjataan. Kantava kasvualusta tarjoaa juuristolle riittävästi kasvutilaa ja happea sekä ehkäisee maan tiivistymistä. Puut voivat paremmin ja elävät vanhemmiksi. Niin kutsutun ”Tukholman puidenistutusmallin” (Stockholm tree planting system) sekä ”sienikaupunki” –konseptin (sponge city consept) tavoitteina on käyttää tulevaisuudessa mahdollisimman paljon vettä läpäiseviä katupinnoitteita asfaltin sijaan sekä ohjata hulevesiä läpäisemättömiltä pinnoilta suoraan puiden kasvualustaan. 

Viheralueille päätyvä sadevesi imeytyy maaperään, mistä osa vedestä suodattuu maakerrosten läpi pohjavesiin ja osa päätyy puiden ja muiden kasvien käyttöön. Maakerrokset suodattavat tehokkaasti vedestä epäpuhtauksia ja pohjavesiin päätyvä vesi pysyy puhtaana. Kasvillisuudella, ja varsinkin suurilla puilla on tärkeä tehtävä hulevesien määrän ja laadun hallinnassa.  

Puun vedenotto 

Puiden juuristo ottaa osan maassa olevasta vedestä käyttöönsä. Puu ottaa vettä läpimitaltaan alle 2 millimetriä paksuilla hienojuurillaan, jotka ulottuvat usein huomattavasti kauemmas kuin puun latvus. Paksummat juuret eivät kykene vedenottoon, siksi hienojuuret ovat puulle niin tärkeitä. Veden mukana puu ottaa maasta kasvuun ja elintoimintoihinsa tarvittavia ravinteita, jotka muuten saattaisivat kulkeutua ravinnepäästöinä pintaveteen ja vesistöihin aiheuttaen rehevöitymistä. Juurten vedenotolla onkin tärkeä merkitys niin maan vesitalouden kuin ravinteiden suodattumisen kannalta.  

Suuri puu voi imeä juuristollaan vettä jopa 500 litraa vuorokaudessa, ja puulajeista erityisesti rauduskoivu on paljon vettä kuluttava puu. Puun vedenottoon vaikuttavat muun muassa puun koko ja –terveys sekä puulaji, vuodenaika ja ilmastolliset seikat.  

Vesi siirtyy maasta juuriin juuripaineen ja haihdunnan avulla. Veden haihtuminen lehtien ilmaraoista vetää vettä puuainesta pitkin, aina maasta saakka. Lehdistä haihtuva vesi säätelee tehokkaasti pienilmastoa puun ympärillä viilentäen ilmaa, mutta myös alentamalla lehtien lämpötilaa. Kuumina kesäpäivinä haihdunta voi viilentää lehtiä jopa reilusti yli 10 astetta, mikä ehkäisee lehtien soluvaurioita. 

Vettä haihtuu lehtien ilmarakojen kautta samalla, kun puu ottaa ilmarakojen kautta ilmasta hiilidioksidia. Haihdunta onkin puulle välttämätöntä, jotta se saa otettua yhteyttämiseen tarvitsemaansa hiilidioksidia. Liiallinen haihdunta ja veden menetys on puulle kuitenkin epäedullista, joten puu säätelee ja optimoi ilmarakojen aukioloastetta saadakseen mahdollisimman paljon hiilidioksidia menettämättä kuitenkaan samanaikaisesti liikaa vettä. Puu säätelee ilmarakojen aukioloa muun muassa valon voimakkuuden, ilmankosteuden ja maaperän kosteuden mukaan.  Ilmarakojen ollessa täysin auki, vettä haihtuu eniten ja samalla myös yhteyttämisnopeus on suuri. Ilmarakojen sulkeuduttua esimerkiksi kuivuuden tai valon vähyyden vuoksi, myös yhteyttäminen lakkaa. Pieniä määriä vettä haihtuu lisäksi rungon ja oksien kuoren läpi, noin 5 % koko puun haihdunnasta tapahtuu kuoren läpi. Rungon haihduntaa puu ei kykenen säätelemään samalla tavalla kuin lehtien kautta tapahtuvaa haihduntaa. 

Liiallinen maan märkyys on vahingollista puille, sillä juuret tarvitsevat myös happea. Liian märässä maassa juuret kärsivät hapenpuutteesta ja niiden toiminta lakkaa. Maan tiivistyminen ja kasvualustan huono rakenne edesauttavat liiallista märkyyttä. Myös juurten katkominen on puulle vahingollista. Hyvänä nyrkkisääntönä voidaan pitää, että juuret ulottuvat 2,5 kertaa kauemmas kuin latvuksen säde, mikä on hyvä suojavyöhykkeen mitta esimerkiksi maan kaivamiselta puiden ympärillä. Pintamaata ei myöskään pidä kuoria yli 10 sentin syvyydestä juuristoalueella, sillä hienojuuret kasvavat maan pintakerroksissa.  

Lähteet 

• Berland A., Shiflett S. A, Shuster W. D., Garmestani A. S., Goddard H. C., Herrmann D. L., Hopton M. E. 2017. The role of trees in urban stormwater management. Landscape and Urban Planning, volume 162, pages 167-177. ISSN 0169-2046. 
• Denman E. C., May p. B., Moore G. M. 2011. The use of trees in urban stormwater management. The 12th National Street Tree Symposium 2011. University of Melbourne 
• Hulevesien hallinta | Ilmastonkestävän kaupungin suunnitteluopas (ilmastotyokalut.fi) 
• "sponge city" safes urban trees - YouTube