אופטימיזציה של הרכב מינים של עצים עירוניים כדי למקסם פתרונות מבוססי טבע

מדוע עצי העיר חשובים יותר מאי פעם

רבות מהערים ממהרות לנטוע אלפי עצים חדשים בתקווה לקרר רחובות, לנקות את האוויר ולספוג מי גשם. אך המחקר הזה טוען שמספיק לספור עצים בלבד הוא לא מספיק. מינים שונים של עצים מבצעים תפקידים שונים מאוד, ולכל שכונה יש שילוב ייחודי של חום, שיטפונות וזיהום. בהתאמה מדויקת בין "העץ הנכון" ל"המקום הנכון", מראים החוקרים כי ערים יכולות להפיק תועלת משמעותית יותר מאותו שטח ירוק.

בעיות עירוניות אינן זהות בכל מקום

פילדלפיה, שאליה מתמקד המחקר, ממחישה עד כמה התנאים העירוניים אינם אחידים. באמצעות נתוני לוויין, דיווחי הצפה מתושבים, רשומות זיהום אוויר ומפות שימושי קרקע, צוות החוקרים חילק את העיר לתאים רשת קטנים ונתן לכל תא ציון לפי מידת הצורך בעזרה בנושאי מי נגר, חום, איכות אוויר ופחמן שתורם להתחממות האקלים. אזורים צפופים במרכז ובדרום, המכוסים אספלט ובעלי מערכות ניקוז ישנות, בלטו כנקודות חמות הן לשיטפונות והן לחום קיצוני. אזורים ליד כבישים עמוסים הראו דרישה גבוהה יותר לניקוי אוויר. לעומת זאת, שכונות ליד פארקים גדולים ונתיבי נהרות כללית הראו דרישה נמוכה יותר. פסיפס הצרכים הזה אומר שאסטרטגיית עצים אחידה לכל העיר תפספס בהכרח הזדמנויות.

לא כל העצים מבצעים את אותה העבודה

כדי להבין מה מינים שונים של עצים יכולים להציע, פנו החוקרים למלאי מפורט של היער העירוני בפילדלפיה ולכלי הדמיה נפוץ בשם i-Tree Eco. הם בחנו את 30 מיני העצים הנפוצים ביותר בעיר והעריכו כמה כל אחד מהם יכול לתרום ליחידת שטח כיסוי צמרת בארבעה שירותים: לכידת חלקיקים עדינים מהאוויר, אגירת פחמן, עצירת מי גשם והפחתת צריכת האנרגיה של בניינים באמצעות צל וקירור. ההבדלים היו בולטים. כמה עצים הצטיינו בספיגת גשם אך היו ממוצעים בלבד בקירור מבנים. אחרים אגנו כמות גדולה של פחמן אך היו פחות מרשימים בסינון אוויר. מספר מינים שכיחים מאוד בפילדלפיה, כמו פליין לונדוני ועץ השזיף של קולרי, התבררו כבעלי ביצועים חלשים יותר בכל אחד מהשירותים לעומת מינים אחרים שכיום נדירים.

תכנון התמהיל הטוב ביותר של עצים

במקום לחפש "עץ-על" בודד, טיפלו החוקרים בבחירת מינים כמשימה של איזון. הם השתמשו באלגוריתם אופטימיזציה רב-מטרי — סוג של חיפוש גנטי שחוקר שילובים רבים — כדי למצוא את התמהיל הטוב ביותר של תשעה מינים מובילים לכל תא רשת. האלגוריתם ניסה למקסם את ארבעת היתרונות יחד, תוך הכרה בויתורים: העדפת מין מצוין לטיפול במי נגר עלולה להפחית במעט את הרווחים בקירור או באגירת פחמן. מתוך מעגל גדול של פתרונות כמעט-אופטימליים שהוא הפיק, בחרו המחברים פשרה שנותנת תוצאות חזקות בכל קטגוריה. הפתרון הזה המליץ על תמהיל עירוני שדומיננטי בו מספר מינים—במיוחד מייפל כסוף, מייפל אדום, סוויטגאם, מייפל סוכר ועץ הטוליפ—שלקחו יחד כ-85% מפלטת השתילה האידיאלית. חשוב לציין שמיני העצים המועדפים השתנו ממקום למקום, כשחלק מהם מתאימים יותר לגרעינים צפופים ורחבי שיטפונות ואחרים לאזורים חיצוניים ירוקים שבהם ניתן למקסם אגירת פחמן.

כמה יותר תועלת יכולה איסטרטגיית נטיעה חכמה להניב?

כדי לבדוק האם אסטרטגיה זו תשתלם באמת, חיקו החוקרים מה יקרה אם פילדלפיה תגדיל את כיסוי הצמרת באותו היקף בשתי גישות שונות: אחת המשתמשת בתמהיל המינים המותאם תא-תא, ואחת שבה העצים החדשים הם שילוב אקראי של מינים שכיחים. ככל שכיסוי הצמרת עלה, כל שירותי המערכת האקולוגית השתפרו בשתי התסריטים. אך ההרכב המותאם עשה הרבה יותר עם אותו שטח. בעלייה צנועה של 15% בכיסוי הצמרת, התמהיל "החכם" הסיר בערך 28% יותר חלקיקים עדינים מהאוויר ואגירת כ-38% יותר פחמן לעומת התמהיל האקראי. הוא סיפק כ-20% יותר הפחתת מי נגר ובאופן הבולט ביותר כ-77% יותר חיסכון באנרגיה של מבנים, מה שמדגיש את כוחו בהקלה על חום עירוני. בסך הכל, בהתאם לסוג השירות, תכנון טוב יותר הגביר את התועלות בכ-20% עד 80% ללא נטיעת עץ נוסף בודד.

מה משמעות הדבר לערים ירוקות והוגנות יותר

המחקר מסכם שקמפייני עצים עירוניים צריכים להתקדם מעבר ליעדים פשוטים כמו "מספר העצים הנוטעים" או "אחוז כיסוי צמרת". על ידי מיפוי האזורים שבהם הבעיות הסביבתיות חמורות ביותר ובחירת מינים שלעוצמותיהם תואמות לצרכים המקומיים הללו, ערים יכולות לספק הרבה יותר קירור, אוויר נקי יותר, הגנה מפני שיטפונות ואגירת פחמן מאותו שטח השתלה מוגבל. המחברים מציעים גם שתי כללי אגודל: להשתמש במינים בעלי יכולת אגירת פחמן גבוהה באזורים בטוחים ופחות לחוצים כדי לבנות יתרון אקלימי לטווח ארוך, ולהתרכז במינים שמצטיינים בקירור, בסינון זיהום או בטיפול במים בשכונות שחוו את הסכנות הספציפיות הללו. בקיצור, איך ואיפה אנחנו נוטעים חשובים לא פחות מכמה אנו נוטעים.

ציטוט: Dong, X., Ye, Y., Su, D. et al. Optimizing urban tree species composition to maximize nature-based solutions. npj Urban Sustain 6, 47 (2026). https://doi.org/10.1038/s42949-026-00361-w

מילות מפתח: עצים עירוניים, פתרונות מבוססי טבע, שירותי מערכת אקולוגית, חום ושיטפונות עירוניים, תכנון מיני עצים