Regulación de la temperatura urbana

El calor: un gran problema poco abordado desde la Planificación Urbana

Se ha comprobado a través de estudios científicos que las ciudades tienen climas más cálidos y secos en comparación con los espacios rurales, especialmente por la noche [21]. Esto obedece principalmente a la sustitución excesiva del suelo natural y de la vegetación por superficies impermeables que absorben el calor.

Desde una perspectiva de salud, las personas que viven en ciudades tienen un mayor riesgo de contraer enfermedades relacionadas con el calor, especialmente durante eventos de calor extremo, ya que las particulares condiciones de la ciudad exacerban los efectos de las olas de calor a escala regional. En efecto, la exposición al calor extremo es un importante problema de salud pública, y ya es la principal causa de mortalidad relacionada con el clima en Estados Unidos.

Las predicciones climáticas indican que las olas de calor serán cada vez más frecuentes e intensas, sobre todo en las latitudes más altas, y afectarán a grandes áreas metropolitanas que no están bien adaptadas a ellas.

La Infraestructura verde-azul como estrategia de solución:

La mayor presencia de naturaleza dentro de la ciudad, ya sean humedales, cursos hídricos, plantas o arbolado urbano en nuestras calles, plazas, parques o en los patios de las casas o de los colegios, contribuye a reducir la temperatura ambiente y de la superficie de diversas formas, e indirectamente aporta beneficios a la salud.

La vegetación puede aumentar el albedo urbano (en comparación con las superficies de asfalto oscuro), y las superficies con vegetación tienen temperaturas de radiación más bajas que las superficies impermeables con el mismo albedo [34] [35].

En las ciudades, el aumento de la cubierta vegetal da como resultado una reducción tanto de la temperatura media del aire [ 27 ], [ 28] como de las temperaturas extremas durante las olas de calor [ 29 ]. Un estudio realizado en Phoenix, Arizona, encontró que un aumento del 20% en la cubierta vegetal resultó en una disminución del 7,18 % en la temperatura promedio de 24 horas, donde predominan las condiciones cálidas y secas [31 ]. Luego se proyectó que esto reduciría el promedio anual de llamadas de emergencia relacionadas con el calor en un 11% [ 31 ].

Los cambios de temperatura observados por la presencia de árboles en las calles pueden ser mucho mayores que los efectos regionales. Por ejemplo, en Bangalore, India, un estudio experimental mostró que las temperaturas del aire ambiente por la tarde eran 5,6 °C más bajas en las carreteras bordeadas de árboles, y las temperaturas de la superficie de las carreteras eran 27,5 °C más bajas que las medidas en calles comparables sin árboles [39 ]. Las observaciones de un patio en Israel con árboles de sombra y césped mostraron temperaturas del aire reducidas de hasta 2,5 °C [ 40 ].

La sombra y el Confort Térmico:

Las copas de los árboles, por ejemplo, proporcionan sombra, aumentan la evapotranspiración e impiden que la radiación solar llegue a los peatones [ 33 ]. También limitan el calentamiento solar de las superficies impermeables con alta capacidad calorífica y conductividad térmica (como el hormigón), reduciendo de esta forma el almacenamiento de calor en los pavimentos.

A escala local, la cobertura arbórea extensiva puede brindar beneficios significativos para el confort térmico humano al aire libre (una medida de la temperatura y la humedad del ambiente en relación con la capacidad del cuerpo para mantener una temperatura central agradable), y dar como resultado niveles más bajos de estrés por calor [ 36 ] , [ 37 ], especialmente durante eventos de calor extremo [ 38 ].

Incluso cuando las reducciones promedio de la temperatura del aire de los árboles de la calle son pequeñas, los beneficios netos de los árboles de los efectos de sombra para el confort térmico humano pueden ser sustanciales. El sombreado es fundamental para mejorar el confort térmico humano, particularmente a través de reducciones en la temperatura radiante media, que es la influencia dominante en el confort térmico humano al aire libre en condiciones cálidas y soleadas [ 40 ] , [ 41 ]. Shashua-Bar y Hoffman [ 34 ] también señalan que dentro del cañón urbano, hasta el 80 % del enfriamiento de los árboles proviene de la sombra.

La gestión del agua para la regulación de la temperatura urbana:

Existe una relación sinérgica entre los árboles y el clima. El agua tiene un papel importante que desempeñar en el mantenimiento de las copas de los árboles llenas y saludables, que transpiran activamente. Los entornos urbanos pueden ejercer presiones adicionales sobre los árboles de las calles [ 48 ]. Las temperaturas urbanas elevadas, el aire y los suelos secos y las grandes cargas radiativas (especialmente en los árboles callejeros aislados) pueden conducir a una demanda de evaporación muy alta [ 49 ], [ 50 ]. Sin fuentes alternativas de riego para aumentar la humedad del suelo y sostener los árboles de las calles, así como para disipar las altas cargas de calor [ 51], su salud y capacidad para enfriar ambientes urbanos pueden verse afectadas.

Como se sabe, las raíces de las plantas juegan un papel clave en la interceptación de las aguas lluvias a nivel de suelo al modificar el entorno subterráneo. Las raíces forman microporos en el suelo que le ayudan a absorber el agua, mejorando la permeabilidad de los suelos [ 55 ]. contribuyendo de este modo a la infiltración de las aguas en el terreno. Esto es particularmente positivo y se alinea con las estrategias de diseño urbano sensible al agua.

El diseño urbano sensible al agua, la recolección de aguas pluviales y el agua reciclada pueden proporcionar un medio para aumentar los niveles de humedad del suelo en ciudades donde la disponibilidad de agua es un problema. Los sistemas de biofiltración y el riego de los tanques de agua de lluvia pueden generar aumentos sustanciales en la evapotranspiración como resultado de la retención de aguas pluviales [ 52 ].

Tales medidas tienen beneficios ecohidrológicos adicionales, incluida la reducción de la escorrentía (que beneficia a los cursos de agua aguas abajo), y la mejora del drenaje del suelo y el control de la erosión del suelo [ 53]. Los árboles de las calles interceptan y almacenan la lluvia, filtran la escorrentía en el dosel y en la zona de las raíces, y extraen la humedad del suelo, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento de agua del suelo para los eventos de lluvia [ 54 ] .De esta manera, se pueden lograr beneficios indirectos para la salud derivados de la reducción de las inundaciones y los daños causados ​​por las aguas pluviales. Sin embargo, estos efectos son difíciles de cuantificar [ 1 ].

 

Los árboles generalmente aumentan la humedad, actuando como canales para la pérdida de agua a la atmósfera [ 51 ] con sus raíces extrayendo la humedad de las capas más profundas del suelo.

En resumen, hay algunas pruebas que respaldan la idea de que el aumento de la densidad de la vegetación en las zonas urbanas puede generar cambios positivos tanto desde el punto de vista del clima local como de la salud.

Aunque a escala local los efectos de los árboles de las calles sobre el clima y, por lo tanto, la salud humana son específicos del contexto, se pueden hacer algunas recomendaciones genéricas cuando solo se consideran los efectos climáticos directos y la salud. Por ejemplo, durante el día,56 ] y las orientadas de este a oeste [ 57 ]). A medida que aumenta la relación H:W, el papel de la sombra del edificio y la masa térmica comienza a abrumar la contribución de los árboles de las calles en el enfriamiento [ 38 ]. La agrupación de árboles en líneas o pequeños grupos [ 58 ] intercalados con áreas abiertas en un arreglo tipo ‘sabana’ [ 59 ] puede ayudar a reducir la carga radiativa [ 51 ]], proporcionar sombra y permitir el enfriamiento de onda larga durante la noche. Se podrían considerar árboles grandes y anchos con copas densas para calles con bajo H:W, mientras que se podrían considerar árboles más altos y angostos para calles con alto H:W. Sin embargo, persiste la incertidumbre en la literatura, ya que se ha sugerido que los efectos de enfriamiento de los árboles están relacionados principalmente con la densidad de plantación y la cobertura del dosel [ 56 ], mientras que otros señalan que los atributos de las especies de árboles como el color de la hoja y el índice de área foliar también pueden influir fuertemente en el enfriamiento [ 60 ].

 

 

Refrigeración natural de las edificaciones:

La presencia de árboles en las calles también puede modificar la temperatura interior al dar sombra a los edificios y reducir significativamente el riesgo de sobrecalentamiento interior) [ 42 ]. Esto puede beneficiar la salud humana cuando los recursos económicos no están disponibles para enfriar los edificios o podría proporcionar beneficios colaterales adicionales al reducir la demanda de energía para enfriar los edificios [ 43 ].

Un estudio muestra que la sombra de los árboles puede reducir la temperatura de las paredes en 9 °C y la temperatura del aire hasta en 1 °C [ 44 ]. También argumenta que es muy difícil generalizar el impacto de los árboles en el rendimiento térmico de los edificios, ya que hay datos muy limitados disponibles y los impactos dependen de los materiales, la arquitectura y el diseño, la geometría, las especies de árboles, el aspecto y la temporada.

 

Por todas estas razones, aumentar la densidad de la vegetación se considera una opción efectiva para mitigar el calor urbano y, por lo tanto, adaptarse a los efectos del Cambio Climático.

Disservicios:

Si bien el aumento del calor genera efectos dañinos para la salud, la mayoría de las muertes causadas por la temperatura en las áreas urbanas de todo el mundo están asociadas con un clima moderadamente frío en lugar de calor [25], [45 ] , [ 46 ] .

Por lo tanto, la sombra de los árboles urbanos de especies siempreverdes pueden reducir la temperatura ambiente en invierno y, por tanto, generar un efecto negativo sobre la salud. Del mismo modo, si la sombra de la vegetación se proyecta hacia las edificaciones, da como resultado temperaturas interiores más bajas, aumentar el moho y la humedad, y aumentar el consumo de energía para la calefacción de los edificios.

Por otra parte, la reducción de los niveles de luz en el invierno también podría tener un impacto en la salud mental de las personas sensibles al trastorno afectivo estacional [ 47 ].