Les effets de refroidissement des arbres d'ombrage dans les régions subtropicales sont le plus influencés par la densité du feuillage et l'épaisseur des feuilles, la texture des feuilles et la luminosité de la couleur des feuilles.

Les arbres d'ombrage procurent un effet de refroidissement en bloquant la lumière du soleil et en augmentant l'humidité de l'air, mais tous les arbres n'offrent pas un soulagement égal de la chaleur. Les espèces d'arbres au feuillage rugueux et dense et aux feuilles de couleur claire offrent les plus grands avantages de refroidissement à leur environnement.

Pendant la journée, le soleil réchauffe la terre car les ondes de soleil sont absorbées par tout ce qu'il touche. Lorsque la lumière du soleil tombe sur les arbres, l'énergie excite les atomes de ses feuilles, déclenchant et créer du chauffage. Trop peu de chaleur entraîne une croissance très lente, mais un excès de chaleur peut être destructeur pour les molécules sensibles à la température dans la plante. Les espèces d'arbres sont adaptées à leur régime d'ensoleillement local en produisant des feuilles avec différents degrés de réflexion ; c'est-à-dire que les feuilles de couleur foncée absorbent le plus d'énergie de la lumière du soleil, tandis que les feuilles de couleur claire reflètent l'excès de lumière du soleil. Par exemple, les forêts de conifères couvrent des latitudes élevées où l'ensoleillement est limité. En ayant des aiguilles sombres, les conifères sont capables d'absorber le plus d'énergie de la lumière solaire lorsqu'elle est disponible. En revanche, les cactus reçoivent beaucoup de soleil dans les déserts de basse latitude. Pour éviter les brûlures, les cactus sont de couleur claire pour refléter une partie de la lumière du soleil qu'ils reçoivent.

La lumière du soleil chauffe également le sol là où il est exposé, l'amenant à collecter l'énergie du soleil pendant la journée et à la libérer sous forme de chaleur la nuit. Il en résulte une augmentation globale de la chaleur dans les zones exposées car le refroidissement nocturne est minimisé. Les arbres d'ombrage au feuillage dense sont capables d'empêcher la lumière du soleil d'atteindre le sol pendant la journée, empêchant le sol de collecter de l'énergie. Étant donné que les zones ombragées ne dégagent pas de chaleur la nuit, les températures ambiantes restent en moyenne plus fraîches que les zones exposées recevant la même quantité de lumière solaire.

En plus du chauffage général, l'énergie solaire excite également les molécules d'eau dans les feuilles et les transforme de liquide en vapeur, un processus appelé évapotranspiration. Les molécules d'eau sont uniques car elles sont capables de contenir une grande quantité d'énergie sans la libérer sous forme de chaleur. À l'état de vapeur, les molécules d'eau ont un effet de refroidissement prononcé car elles sont capables d'absorber la chaleur des objets avec lesquels elles entrent en contact, notamment les arbres, le sol et le corps humain. Pour maximiser cet effet de refroidissement, certains arbres sont adaptés pour permettre la plus grande quantité d'évapotranspiration en produisant des feuilles à grande surface. Les feuilles rugueuses ont une plus grande surface que les feuilles lisses, offrant plus d'espace pour que l'évapotranspiration sur la surface de la feuille se produise. Cela se traduit par des avantages de refroidissement plus importants en raison de la forte humidité entourant les arbres aux feuilles rugueuses.

Cette stratégie a été contribuée par Melissa Moore Friedman.

Dernière mise à jour le 1 septembre 2017