¿Qué son las islas de calor urbano y cómo los parques pueden minimizar sus impactos?

El efecto del calor urbano, y sus consecuencias mayormente negativas producto de la modificación de la temperatura, los vientos, las precipitaciones, la humedad y los patrones de calidad del aire, representan el promotor principal del cambio climático local. La continua urbanización de la población mundial profundizará aún más este cambio, por lo que los parques representan la primera y mejor línea de defensa contra estos cambios.

Islas de calor urbano
Foto: c3headlines.com

A medida que las ciudades añaden calles, edificaciones, industrias y personas, se crean islas de calor en las zonas urbanas. Una isla de calor es un determinado lugar de la ciudad donde hace mucho calor. El calor es mucho más intensa en estas zonas que en el resto de la ciudad o en el campo alrededor cuya diferencia puede alcanzar hasta los 12 °C!. Y, sobre todo, las noches son más calientes en estas zonas. 

Las islas de calor pueden tener consecuencias para el entorno, entre las que se incluyen: 

  • Malestar humano y a veces riesgos para la salud y la vida, ya que el calor facilita la multiplicación de los ácaros del polvo, mohos y bacterias en el aire. El calor puede causar molestias más o menos graves: malestar, debilidad, alteración de la conciencia, calambres, desmayos y golpe de calor. También puede agravar las enfermedades crónicas que algunas personas que ya sufren (diabetes, insuficiencia respiratoria, enfermedad cardiovascular, cerebrovascular, renales, neurológicos o problemas de salud mental). Los efectos pueden ser graves hasta el punto de morir. 
  • Aumento del consumo de energía para la refrigeración del aire interior, lo cual lleva a que se liberen más gases de efecto invernadero. 
  • Polución del aire, aumento de los niveles de ozono urbano y formación de la niebla con humo. 
  • Costos más altos debido a un mayor consumo de agua y energía. 

Los parques urbanos dan frescura a la ciudad y limpian el aire, mejoran y modifican la circulación del viento local, y regulan mejor los patrones de las precipitaciones. Una mejor vegetación en variedad de formas y tamaños, ayuda a mitigar el impacto de las islas de calor urbano que se presentan en algunas zonas de la ciudad y a minimizar el cambio climático local. Las ciudades inteligentes deben diseñarse, priorizando la construcción de parques urbanos.

Ciudades como Montreal-Canadá, ha implementado diversas medidas para luchar contra las islas de calor como: los oasis de frescura, los carriles verdes y los techos de eficiencia energética, donde los árboles y las plantas son protagonistas.

Beneficios de los parques urbanos 

Los parques moderan artificialmente las temperaturas elevadas como el efecto de isla de calor urbano a través de la sombra y la evapotranspiración. 

De acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), las islas de calor son la creciente preocupación para millones de estadounidenses que viven en y alrededor de las ciudades. El efecto de isla de calor urbano es una anomalía positiva de la temperatura que se produce en zonas urbanas en relación con sus alrededores de las zonas no urbanas. El aire sobre las ciudades se vuelve más cálido debido a las concentraciones excesivas de superficies pavimentadas, superficies reflectantes (tanto de tierra y edificios), y la población. El efecto de isla de calor puede generar temperaturas urbanas de 2 a 10 grados °F (1 a 6 grados °C) por encima de las zonas no urbanas

Las temperaturas elevadas pueden afectar las comunidades al aumentar la demanda máxima de energía, costos de aire acondicionado, los niveles de contaminación del aire y las enfermedades relacionadas con el calor y la mortalidad. Aires más calientes sobre las ciudades también puede influir en los patrones de vientos y precipitaciones locales.

Afortunadamente, el aumento de la vegetación en las ciudades mediante la creación o ampliación de parques y redes de espacios abiertos reduce los efectos de temperaturas más altas de las islas de calor urbanas. Los parques urbanos y espacios verdes contrarrestan el efecto de enfriamiento del aire a través del sombreado y la evapotranspiración (evaporación de las partes de hojas de las plantas).

A través del Proyecto Piloto Urban Heat Island (1998-2003), varias ciudades de Estados Unidos, como Chicago y Salt Lake City, idearon métodos para aumentar sus espacios verdes y la cubierta de árboles en sus comunidades a fin de mitigar su clima local.

Desde 1996, las Escuelas Públicas de Chicago han colaborado con el Distrito de Parques de Chicago y la Comisión de Edificios Públicos para crear 70 nuevos parques alrededor de las escuelas públicas. Estos parques están diseñadas para ayudar a los estudiantes y a la comunidad en general con el paisajismo, las oportunidades recreativas y de potencial enfriamiento.

Uno de los proyectos más significativos de Salt Lake City ha sido una pradera de tres acres en el techo del nuevo centro de conferencias Alpine, un edificio de 1,5 millones de pies cuadrados que ocupa una manzana completa. Una cascada en la parte frontal del edificio, y un largo arroyo sumergido corre a lo largo de su longitud en la North Temple Street. La pradera de la azotea es una recreación del paisaje salvaje de las montañas de Utah, y cuenta con 21 tipos de hierbas de Utah y 300 variedades de flores silvestres nativas. El prado demuestra cómo el espacio edificable puede mitigar el calor.

Los parques mejoran los patrones de vientos locales en las ciudades a través de la brisa del parque (aire más fresco sobre parques reemplazan el aire más caliente en los barrios adyacentes de la ciudad). 

El viento es otro resultado importante, quizás menos conocido, del efecto de las islas de calor urbano en las ciudades. Las áreas urbanas se calientan mucho más rápido y tienden a alcanzar temperaturas más altas durante el día que rodean las zonas no urbanas. Debido a que el aire caliente es más ligero y menos denso que el aire más fresco, se levanta y hace que la presión atmosférica sea más baja en las zonas urbanas. A medida que asciende, el aire urbano cálido se extiende y se enfría, se vuelve más pesado, y se hunde en áreas no urbanas, creando una mayor presión atmosférica. La diferencia de presión entre las zonas urbanas y no urbanas genera vientos que soplan desde alta presión no urbano hacia la baja presión urbana. El retorno de aire fresco no urbano para reemplazar el aire caliente ascendente urbano completa el ciclo de brisa urbana.

Los parques pueden actuar a microescalas "áreas no urbanas" dentro de una ciudad y crear así una circulación aún más pequeña conocida como la "brisa del parque". El enfriamiento durante el día que se produce debido a la evapotranspiración del parque de la vegetación y el enfriamiento por la noche que se debe a que la cubierta vegetal no retiene el calor, así como el pavimento y los edificios crea un "Efecto isla fresca del parque”. La diferencia de temperatura entre el interior del parque (especialmente los parques más grandes) y la ciudad circundante crea una diferencia de presión atmosférica similar a la encontrada entre las áreas no-urbanas y urbanas. Esta diferencia de presión genera una brisa del parque en el interior de los barrios de la ciudad, modificando la isla de calor urbano.

En los últimos años, el estado de Nueva York ha invertido la mayor parte de su dinero en dos grandes parques litorales que pueden mejorar la brisa y la circulación de la brisa de los parques urbanos dentro de la ciudad.

Central Park - New York
Foto: Google imágenes


Los parques mitigan las anomalías de las precipitaciones locales amplificadas por el efecto de las islas de calor urbano. 

Además de los impactos en la temperatura y el viento, la isla de calor urbano afecta a los patrones de precipitación local. Tanto el aire relativamente cálido y mayores concentraciones de partículas, las ciudades pueden tener episodios de precipitaciones más frecuentes.

Modificaciones hechas por el hombre del medio natural afectan la estratificación térmica de la atmósfera por encima de la ciudad, así como el balance de calor local y ciclo hidrológico. El efecto de isla de calor urbano hace que el aire más caliente (incluyendo sus mayores concentraciones de humedad y contaminantes) suba más fácilmente que el aire más fresco sobre las áreas no urbanas. En consecuencia, la humedad y los contaminantes se transportan en mayores niveles en la atmósfera urbana. Así, la isla de calor urbano crea un ambiente más cálido, más húmedo de la ciudad. Una vez levantado, el aire se enfríe y, si hay suficiente humedad disponible, las nubes y la precipitación pueden formarse. El aumento del número de núcleos de condensación de nubes (CCN) y núcleos de formación de hielo (EN) de la contaminación urbana realza aún más la precipitación urbana.

Qing Lu Lin y Robert Bornstein, los meteorólogos de la Universidad Estatal de San José, utilizaron datos de las estaciones meteorológicas creados durante los Juegos Olímpicos de 1996 y descubrieron que la isla de calor urbano en Atlanta creaba tormentas eléctricas frecuentes. Usando el Servicio Meteorológico Nacional basado en los metros de tierra para recopilar datos (el mismo instrumento utilizado para pronosticar el tiempo en eventos deportivos olímpicos), Lin y Bornstein encontraron que cinco de los nueve días de precipitación sobre Atlanta fueron causadas por el efecto de isla de calor urbano.

Aumento de la frecuencia de las tormentas sobre ciudades tiene bendiciones mixtos. Por un lado, la precipitación limpia la atmósfera de contaminantes y enfría el aire sobre una ciudad. Sin embargo, el aumento de las precipitaciones en un área de la cubierta en su mayoría impermeable puede causar una mayor probabilidad de inundaciones urbanas. Más lluvia en zonas urbanas puede tensar los impuestos de los sistemas de gestión de aguas pluviales urbanas.

Los parques urbanos reducen las anomalías de la precipitación causada por la isla de calor urbano enfriando el aire por encima de las ciudades y eliminando las partículas que potencialmente podrían convertirse en núcleos de condensación.

Los parques urbanos también proporcionan el efecto de enfriamiento de la precipitación adicional sin el impacto perjudicial de las inundaciones pluviales. Al proporcionar más parques, las ciudades podrían manejar mejor los cambios de patrón en las precipitaciones.

Los parques secuestran el carbono y otros contaminantes atrapados por la isla de calor urbano que de lo contrario pudieran alterar la composición atmosférica local y global. 

Las ciudades son los principales contribuyentes de la contaminación atmosférica, tanto de bajo nivel como de más amplio cambio climático a través de los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Ambos resultados podrían potencialmente tener un impacto negativo en las poblaciones urbanas. La contaminación del aire urbano de los vehículos es especialmente perjudicial, resultando en problemas respiratorios, la lluvia ácida, y la reducción en la cantidad de radiación solar que puede llegar a la superficie de la tierra. Afortunadamente, la investigación muestra que la vegetación puede actuar como sumidero de contaminantes.

Los altos niveles de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de calor atrapados desde la Tierra en la atmósfera y que impiden la liberación del calor hacia el espacio, representa el fenómeno conocido como el "efecto invernadero". Los árboles eliminan (secuestran) el CO2 de la atmósfera durante la fotosíntesis y devuelven oxígeno a la atmósfera como un subproducto. Por lo tanto, los árboles actúan como escurridero de carbono y oxígeno.

El Proyecto EverGreen ha apoyado estudios que muestran que dentro de un año un acre de árboles puede absorber el dióxido de carbono suficiente para igualar la cantidad producida por conducir un coche 11.000 millas. Al mismo tiempo, los árboles y el césped en un parque también devuelven cantidades significativas de oxígeno a la atmósfera. Una zona de césped de sólo 50 pies cuadrados produce suficiente oxígeno para satisfacer las necesidades de una familia de cuatro miembros.

Además de carbono, los estudios también han demostrado la eficacia de los árboles para eliminar otros contaminantes. Una cubierta de árboles de un parque urbano de 212.000 acres elimina 48 libras de partículas, 9 libras de dióxido de nitrógeno, 6 libras de dióxido de azufre, 2 libras de monóxido de carbono y 100 libras de diario de carbon.El Servicio Forestal calcula que un árbol con una vida útil de 50 años genera $ 31,250 dólares en oxígeno y ofrece $ 62.000 por valor de control de la contaminación del aire. Sin embargo, otro estudio encontró que los árboles en la ciudad de Nueva York eliminaron un estimado de 1.821 toneladas métricas de contaminación del aire en 1994.

Parque urbano en Montreal
Foto: globalnews.ca

El aumento en la cantidad y el tamaño de los parques con buena vegetación, puede ayudar a reducir la cantidad de contaminantes en la atmósfera. Además de los beneficios obvios para la salud para los seres humanos, las capacidades de reducción de contaminantes de la vegetación también son un buen augurio para la gestión del cambio climático, particularmente con respecto al efecto invernadero.
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Sobre el autor Nubia Márquez

Economista y Tecnóloga con Especialización en Aplicaciones E-Business, Tutor Virtual y Bloguera. Apasionada por la Tecnología, las Finanzas y la Educación con énfasis en la Web 2.0. En mis ratos libres me encanta cocinar, viajar, leer y navegar en la Internet.

 
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