¿QUÉ SON LAS ISLAS DE CALOR?
El primero en identificar la diferencia de temperatura entre la ciudad de Londres y su área rural cercana fue el meteorólogo Luke Howard, en el año 1818. L. Howard fué pionero en el estudio del “clima urbano”, sin embargo, la denominación isla urbana de calor, se estableció en 1958 y comenzó a estudiarse como tal en los años 60 del siglo XX.
La isla de calor urbana es el fenómeno por el cual la temperatura en un área urbana es mayor que la temperatura de las áreas rurales cercanas a ella.
Se distinguen dos tipos de isla de calor, la superficial y la atmosférica.
La Isla de Calor Urbana Superficial (ICUS)
En este tipo de isla de calor se mide y representa la temperatura de las superficies.
El pavimento, fachadas y cubiertas de una ciudad registran una temperatura superficial mayor a la de los espacios naturales cercanos como campos de cultivo y bosques. Estas diferencias tienen mayor intensidad por el día, cuando el sol incide sobre ellas.
Para medir las temperaturas superficiales se utilizan las imágenes infrarrojas tomadas por los satélites o aviones, donde cada color representa una temperatura. El color rojo representa la máxima y el azul oscuro la mínima.
Imágenes realzadas de la temperatura superficial de cuatro grandes ciudades europeas durante la pasada ola de calor de junio de 2019.
La Isla de Calor Atmosférica
En este segundo tipo de isla, se mide y representa la temperatura del aire.
Según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, la temperatura media del aire de una ciudad con un millón de habitantes puede ser de 1 ºC a 3 ºC más alta que los alrededores rurales. Esta diferencia de temperatura puede alcanzar 12 ºC en una noche despejada de verano y sin viento.
Además, la temperatura del aire puede variar dentro de una misma ciudad, dando lugar a las denominadas islas de calor interurbanas. Este fenómeno ocurre cuando se combinan áreas densamente urbanizadas con espacios como parques, estanques, ríos y zonas arboladas donde la temperatura es inferior.
Para caracterizar las islas de calor atmosféricas se toman temperaturas del aire en distintos puntos de la ciudad y del campo.
Las islas de calor atmosféricas se estudian en dos capas, la capa de dosel urbano y la capa de domo urbano.
• La capa de dosel urbano UCL o microescala (Urban canopy layer), abarca desde el suelo hasta la altura de los tejados. Lo que ocurre en esta capa afecta directamente a sus habitantes.
• La capa de domo urbano (UBL) (Urban boundary layer), comprende desde los tejados hasta la capa de la atmosfera que no se ve influenciada por los cambios térmicos de la ciudad, normalmente entre 1 y 1,5 m de altura.
A partir de aqu, y según un informe de Naciones Unidas del año 2018, el 55% de la población mundial habita en ciudades y se prevé que esta cifra crezca hasta el 68% en 2050. Para esa fecha, 7 de cada 10 habitantes vivirán en núcleos urbanos. Según el Banco Mundial, debido a este crecimiento, se espera que en 30 años la superficie urbana terrestre aumente en 1,200.000 km2.
Las islas de calor aumentarán en intensidad si no se produce un giro radical hacia modelos urbanos más sostenibles, tanto en la renovación de la ciudad existente, como en las nuevas ampliaciones.
En cada entorno urbano, concurren una serie de factores variables que definen cómo es la isla de calor y que deben ser analizados y tenidos en cuenta a la hora buscar estrategias personalizadas para mitigarla.
Entre los factores “controlables” que influyen en la isla de calor se distinguen: La vegetación urbana y la permeabilidad de los suelos, el albedo de las superficies, el calor antropogénico. A nivel urbanístico, pueden variar aspectos como la densidad de edificación, las características de los cañones urbanos, la orientación de las calles, la proporción de espacios abiertos y la distribución de los usos etc.
En los núcleos urbanos existentes es difícil cambiar las características de los cañones urbanos y la orientación de las calles, pero sí se puede actuar en las características de los suelos y la envolvente de los edificios.
Algunas estrategias de mitigación de islas de calor son:
Vegetación urbana.
Numerosos estudios científicos han demostrado que la vegetación reduce la isla de calor.
La vegetación urbana, ya sean árboles, arbustos o praderas, puede ubicarse a nivel de suelo, en parques, bulevares, calles o riveras de ríos. O estar integrada en la envolvente de los edificios, en las denominadas cubiertas y muros verdes. Cuando las superficies vegetales están interconectadas forman los denominados “corredores verdes urbanos”.
La vegetación urbana proporciona múltiples beneficios, entre ellos:
• Proporciona sombra a las superficies, protegiéndolas de la radiación solar, de esta forma se reduce la cantidad de energía que absorben y almacenan. Se ha comprobado que, en los meses de verano, las fachadas, pavimentos y cubiertas sombreadas, pueden ser de 15 a 21ºC más frías que las temperaturas máximas de los materiales sin sombrear. En los meses de invierno, las plantas de hoja caduca pierden sus hojas y dejan que la radiación solar alcance las superficies urbanas, calentándolas, lo cual reduce la demanda de calefacción.
• Refresca el ambiente con la transpiración de las plantas. En combinación con suelos permeables, naturales o artificiales, este efecto refrescante aumenta por la evapotranspiración. Algunos estudios demuestran que el efecto de la evapotranspiración, sola o en combinación con la sombra, puede ayudar a reducir las temperaturas máximas del verano en 1 a 5 ° C.
• Mejora la calidad del aire, reduciendo la nube de contaminantes que emiten las actividades antropogénicas. Las partículas en suspensión entran en contacto con las superficies vegetales, se adhieren a ellas y son después arrastradas por la lluvia al sustrato. Asimismo, pueden absorber algunos gases contaminantes que reaccionan dentro de la planta con el agua y se transforman en otras sustancias químicas. Además, con la fotosíntesis, las plantas absorben CO2 y emiten oxigeno lo cual contribuye a no aumentar la capa de gases de efecto invernadero, responsable del calentamiento global.
• Contribuye a mejorar la biodiversidad de las regiones. En Europa, los espacios naturales están cada vez están más fragmentados por las grandes infraestructuras, los extensos desarrollos urbanos y la agricultura intensiva. Como consecuencia de ello, los hábitats naturales se reducen y quedan desconectados entre sí. Esto afecta negativamente a la biodiversidad de las regiones y también, a medio y largo plazo, a la economía, pues tiene como consecuencia: la merma de flora y fauna, la disminución de la purificación del agua, la falta de fertilización de suelo de forma natural, o la reducción del almacenamiento de carbono. Para mitigar este problema, la UE ha diseñado un plan de “estrategia de infraestructura verde”.
La infraestructura verde es una red de zonas naturales y seminaturales de calidad medioambiental, diseñada para restaurar y proteger la biodiversidad en núcleos urbanos y rurales. La vegetación urbana, forma parte de la infraestructura verde.
La implantación masiva de vegetación en las ciudades, con la variedad de plantas autóctonas adecuadas, puede contribuir a restaurar la biodiversidad del territorio donde se ubican. Esto se consigue proporcionando hábitats y refugio para insectos, aves autóctonas y migratorias y otro tipo de fauna en los espacios verdes urbanos, y creando corredores ecológicos, es decir, rutas planificadas a través de ellos que reconecten hábitats naturales con características similares que han quedado aislados.
• Mejora las condiciones de habitabilidad. El ser humano necesita moverse y estar en contacto con la naturaleza para mantenerse sano física y psíquicamente. Las ciudades, en general, han obviado esta necesidad dando prioridad a la edificación y al espacio para los vehículos. Muchos entornos urbanos carecen de espacios verdes suficientes para ocio y esparcimiento de sus habitantes. Los espacios verdes urbanos reconectan al ciudadano con la naturaleza, proporcionando relax, confort y espacios para moverse y socializar. Los espacios verdes “naturalizan” la ciudad.
Los suelos permeables
Los pavimentos permeables absorben parte del agua de lluvia y ayudan a filtrar el agua y mantener el nivel freático del suelo. También mejoran la salud de las plantas que pueden crecer de una forma más natural, limitando la necesidad de riegos artificiales. Además, los pavimentos permeables reducen el peligro de inundaciones por grandes precipitaciones, cada vez más frecuentes por el cambio climático. La evaporación de la humedad absorbida por estos pavimentos refresca el aire.
El agua
El agua, ya sea el curso de un río que atraviesa la ciudad, estanques, láminas de agua, lagos o fuentes, además de servir de abrevaderos de fauna urbana, contribuyen a mitigar la isla de calor gracias a la evaporación. Los elementos que influyen en su efecto refrescante son: la forma urbana, la superficie de la masa de agua, el viento, y el entorno alrededor del agua son. Se ha comprobado que los mayores enfriamientos del aire, se producen en espacios abiertos con albedos cercanos a los de los suelos naturales, donde corre el aire, con abundante vegetación y cercanos al agua.
Los sistemas vegetales y de agua, integrados en los entornos urbanos, además de refrescar y limpiar el aire, son necesarios para el bienestar individual y social. Mejoran el paisaje y el ecosistema urbano, potencian la biodiversidad, aportan confort visual y relax e incrementan la calidad de vida de los habitantes de las ciudades. En definitiva, “naturalizan” las ciudades y las hacen más habitables.
Utilizar materiales de alto albedo y emisividad
Los materiales con superficies de alto albedo pueden utilizarse en suelos urbanos y en la envolvente de los edificios para mitigar la isla de calor. De hecho, muchos cascos históricos de ciudades ubicadas en zonas de climas secos y cálidos, como el sur de España, tradicionalmente se pintaban de blanco. Al reflejar la radiación solar, las superficies permanecen más frías y los materiales absorben menos calor. Si además su emisividad es alta, se desprenden del calor almacenado más rápidamente.
Se denominan “techos fríos” cuando están en las cubiertas, y “pavimentos fríos” cuando están en los pavimentos.
Reducir el calor antropogénico.
Eliminar o rebajar las emisiones de contaminantes por el transporte y la producción de calefacción y refrigeración, no sólo mitiga la isla de calor urbana, también mejora la calidad del aire.
Existen varias estrategias para reducir el calor antropogénico, estas son:
Mejorar la eficiencia energética de los edificios, reduciendo su demanda energética e implementando energías renovables para la producción de calefacción, refrigeración y electricidad.
Reducir el tráfico rodado. Apostar por un modelo de movilidad urbano que potencie el transporte público de bajas o nulas emisiones y que penalice el uso de transporte privado que utiliza combustibles fósiles. Si se reduce el tráfico, se puede liberar una gran superficie de espacio público dedicado al automóvil, y dedicarlo a vías peatonales o ciclistas y a espacios verdes permeables.
Por otro lado, la ciudad se vuelve mucho más habitable con esquemas urbanos que mezclan usos (residencial, comercial, terciario y recreativo, etc.), donde los ciudadanos pueden desplazarse a pie o en bicicleta de una forma segura para realizar la mayoría de sus actividades. Este modelo de movilidad no sólo reduce emisiones contaminantes, también mantiene en forma a los habitantes de las ciudades.
Las ciudades del siglo XXI se enfrentan a problemas como el cambio climático, la isla de calor urbana y la contaminación y al reto de convertirse en entornos habitables y sostenibles. El planeamiento urbano debe aprender de los errores del pasado y buscar soluciones de diseño que mejoren la calidad de vida de sus habitantes y protejan el medio ambiente, teniendo en cuenta las características del clima y el entorno local.
Es un tema extraordinariamente importante viendo los efectos del Cambio Climático tan claro.
Hoy en día el calor urbano se está acentuando por el calentamiento global.
El calentamiento global es el aumento gradual de la temperatura en la atmósfera terrestre a lo largo del tiempo. Debido al mismo, desde el año 1870 se ha observado un aumento de 1,2 grados en la temperatura media global.
El cambio climático, junto con el aumento del nivel del mar, es una de las consecuencias del calentamiento global.
El calentamiento global no es la causa del efecto de isla de calor urbano, pero lo amplifica.
Si no nos ponemos a arreglar las anomalías que cometemos al diseñar ciudades y poner solución a lo ya inevitable seguirán pasando muertes por DANAS, y por el calentamiento global entrópico gracias a nuestra acción en el planeta.
Fuentes de información: FLC
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