México, Conacyt / cibrpasquinero
Existe una gran diferencia entre salir a la calle en un día en que el termómetro registre 25 grados Celsius (ºC), o en uno que indique 35 ºC. Esta diferencia tan marcada de temperatura podría pensarse entre la ciudad de Cuernavaca y Mérida, la ciudad blanca, pero en realidad es posible encontrar la misma diferencia entre el Zócalo de la Ciudad de México y Xochimilco.
A esta marcada diferencia entre la temperatura en el centro de las ciudades y las zonas urbanas aledañas se le denomina isla de calor urbana. El fenómeno se debe, en gran medida, a que los materiales con que están construidas las ciudades tienen una alta capacidad de absorber la energía del sol, la cual eventualmente liberarán en forma de calor provocando un cambio en el microclima de las urbes.
Elda Luyando, Fotografía cortesía de Abi García Ramírez.
Durante las charlas del Miércoles de Divulgación, ofrecidas por el Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la doctora Elda Luyando López, quien trabaja las líneas de cambio climático y radiación solar, explicó las causas y consecuencias de las islas de calor urbanas y planteó la pregunta ¿puede una ciudad modificar su clima?
La investigadora aceptó que había "un poco de trampa en esta pregunta", pues mejor habría que pensar qué tanto puede modificarse o si puede cambiarse radicalmente el clima, y especificó que más bien se trataba de cuestionarse cómo combatir las islas de calor urbanas que ocasionan tantas incomodidades y problemas de salud a los habitantes de las urbes.
El auge de las ciudades
Durante la Revolución Industrial, la necesidad de las empresas de contratar mano de obra favoreció la migración del campo a la ciudad y las urbes comenzaron a ganar una enorme importancia para las poblaciones humanas que encontraban en ellas bienes, servicios y empleo, que prometían mejorar su situación económica y social.
Estos procesos migratorios se han mantenido y son entendibles en términos de ganancia de oportunidades para la población migrante, pero han ocasionado que las ciudades crezcan de manera desorganizada, lo cual, paradójicamente, ha evitado que la población urbana se beneficie por igual y limita el bienestar de los migrantes, explicó Elda Luyando.
Actualmente, en el mundo, se incorporan 70 millones de habitantes a las metrópolis y se calcula que para el 2030, las dos terceras partes de la población mundial estarán viviendo en una ciudad, crecimiento vertiginoso, si se considera que hace 200 años únicamente tres por ciento de la población mundial habitaba en las ciudades.
La ciudad, el ecosistema humano
La ciudad es el ecosistema que concentra la mayor cantidad de seres humanos y también uno de los que más sufre sus modificaciones. Por ejemplo, el suelo y las superficies vegetales han sido permutadas por elementos como el asfalto, el concreto y el vidrio, que le dan su apariencia característica a las ciudades, pero que también modifican los elementos ecológicos previos, el clima entre ellos.
Cuando observamos estos paisajes urbanos que se extienden por kilómetros, llenos de edificaciones y sin áreas verdes, es difícil pensar que la atmósfera que se encuentra en contacto con esta superficie no esté modificada. Evidentemente tiene que haber un cambio en el aire que está tocando estos nuevos materiales altamente impermeables, detalló Elda Luyando.
La ciudad, produciendo calor desde 1800
Desde el siglo XIX, cuando las ciudades no rebasaban el millón de habitantes, algunas personas comenzaron a notar y a reportar las diferencias de temperatura entre los centros de las ciudades y las periferias.
En Londres y en París se publicaron datos que mostraban diferencias de entre uno y dos grados en la temperatura. En ese momento se le atribuyó el fenómeno a las chimeneas y al calor metabólico de los parisinos, comentó con humor la investigadora.
En México, desde 1899 Manuel Moreno y Anda, sin saber que estaba sentando las bases de la climatología urbana en el país, detectó una diferencia de 1.5 ºC entre el Palacio Nacional y el observatorio de Tacubaya. Discrepancia que no se explicaba por la diferencia de alturas, que es de tan solo 54 metros. En aquella época, el Palacio Nacional se hallaba en un entorno completamente urbanizado, pero el observatorio se encontraba en un ambiente rural.
Desde entonces diferentes investigadores han realizado mediciones del microclima urbano y han detectado que de 1920 a 2012 la temperatura mínima del observatorio de Tacubaya ha pasado de los siete a los 12 ºC, por efecto de la urbanización, y que desde el año 2000 ya no existen las heladas en el centro de la Ciudad de México.
La física de las islas de calor
La respuesta a por qué se da esta diferencia entre la temperatura en la ciudad y en la zona rural está en la superficie impermeable de las urbes. La pavimentación y la poca vegetación crean un ambiente impermeable que acumula energía, además los edificios exponen varias de sus caras a la radiación solar, aumentando el área de absorción de energía. Toda esta energía se disipará en forma de calor.
En las zonas rurales, la radiación solar se "gasta" en evaporar agua proveniente de la humedad de la vegetación y de los cuerpos de agua. Pero en las zonas urbanas no hay vegetación ni cuerpos de agua y el cemento no tiene agua para evaporar, así que la radiación del sol se "gasta" en calentar el aire. "Así que vamos a tener una diferencia muy importante en cuanto al perfil vertical de la atmósfera entre las zonas urbanas y las rurales", detalló Elda Luyando.
Entonces, lo que sucede es que la energía que proviene del sol se "gasta" de manera diferente en las ciudades provocando las islas de calor. Durante el día, los materiales de construcción de las zonas urbanas se van calentando lentamente con la radiación del sol, pero también se enfrían muy lentamente. Entonces unas horas después de que se meta el sol, cuando la zona rural ya se ha deshecho de todo el calor, la ciudad apenas comienza a enfriarse.
Hay que considerar que en la ciudad no solo las calles y las banquetas están calientes, también lo están las paredes de los edificios. Esto forma un tipo de cañones urbanos, en los que el calor va chocando de una pared a otra hasta que logra elevarse a una zona libre de construcciones y disiparse, pero para esto ya pasaron varias horas, explicó la investigadora.
Esto ocasiona que en un momento de la madrugada, entre las cinco y las seis de la mañana, la zona rural esté mucho más fría que el centro de la ciudad. En la Ciudad de México, esta diferencia de temperatura llega a alcanzar los 11 ºC.
El peligro de las islas de calor
"En invierno, una ciudad con noches más cálidas no nos molesta, hasta podemos decir: 'la isla de calor es beneficiosa, no me molesta para nada tener una ciudad más calientita en la época de invierno, nos conviene porque necesitamos menos calefacción, podemos salir menos tapados que en la zona rural'. Pero ¿qué pasa cuando estas islas de calor se presentan en verano?", cuestionó Elda Luyando.
En ciudades que sufren de altas temperaturas, las islas de calor llegan a ser un verdadero problema para la salud de sus habitantes. Cuando este calor que se genera en las ciudades se suma con eventos climáticos extremos, como las olas de calor, se generan ambientes muy insalubres y hostiles, donde las personas no solo se sienten incómodas sino que pueden sufrir padecimientos cardiovasculares y respiratorios que deterioren considerablemente su organismo.
Los niños, los adultos mayores o quienes tienen padecimientos previos se vuelven muy vulnerables ante estos aumentos en la temperatura; y a los gobiernos les es bastante difícil lidiar con el aumento de los ingresos hospitalarios que se dan durante estos eventos.
El calor está en el aire y en el suelo
Existen dos tipos de islas de calor, las primeras son las islas de calor superficial que se producen por el calentamiento directo del suelo y se miden con imágenes de satélite.
Este calentamiento del suelo afectará todo lo que esté posado en él, y como reflejo del calentamiento del suelo vamos a tener la isla de calor atmosférica, que se produce por el calentamiento del aire que está situado sobre el concreto, el asfalto y demás materiales de construcción. El problema es que estos materiales tienen un albedo muy bajo, algunos como el asfalto son muy oscuros y, por lo tanto, se calientan muchísimo, detalló la investigadora.
Estas islas de calor se presentan incluso en ciudades pequeñas y en ocasiones no son solo una isla, por la variedad del tejido urbano que incluye parques, camellones o cuerpos de agua pueden originarse varias islas de calor que parecieran más un archipiélago con varias zonas pequeñas de elevadas temperaturas.
"Esto lo puede notar la gente que vive en el centro de la ciudad y en la madrugada se desplaza, por ejemplo, a Ciudad Universitaria, donde hay cuatro o cinco grados menos, a pesar de que sus alrededores ya están urbanizados".
Estrategias para combatir las islas de calor
La estrategia más eficiente para combatir las islas de calor es aumentar las superficies verdes en las ciudades. Esto incluye la siembra de vegetación en parques, camellones, aceras, techos y paredes.
Además de disipar la energía mediante evaporación, las zonas arboladas impiden que la radiación llegue al suelo y caliente el cemento y el asfalto.
Otra de las recomendaciones es pintar las superficies de la ciudad de colores claros, sobre todo las calles y los techos, detalla Elda Luyando. Esto aumenta el albedo de las superficies, que reflejarán la radiación sin calentar el aire.
También podría reducirse el calor antropogénico provocado por el funcionamiento de los carros y las industrias y modificar el diseño de las ciudades. Aunque esta última opción es bastante difícil para las ciudades que ya tienen un tamaño considerable y se piensa más bien como una estrategia de planeación para las ciudades pequeñas que necesitan invertir en áreas verdes, en construcciones verticales y en sistemas de transporte eficientes, explicó la investigadora.
"En Seúl hay un proyecto que pretende desentubar un río que está tapado por una avenida. La idea es que el clima dentro de la ciudad cambie y que todos los edificios y casas que están alrededor ganen con la presencia de las áreas verdes y el río, que aumentará muchísimo el valor de las propiedades".
Elda Luyando concluyó la plática recordando que las ciudades sí pueden modificar su microclima y de la importancia de tomar, cuanto antes, medidas para combatir los entornos insalubres urbanos, pues para el 2030, 75 por ciento de la población mundial vivirá en zonas urbanas y habrá alrededor de 40 megaciudades que tendrán más de 10 millones de habitantes
