Un modelo aplicado a 4.116 urbes de 103 países estimó que coordinar las políticas ambientales puede elevar un 10,81 % el desempeño conjunto en sostenibilidad
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
Las ciudades pueden obtener mejores resultados ambientales cuando coordinan sus estrategias de reducción de emisiones en lugar de actuar de manera aislada, según una investigación internacional dirigida por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong. Las simulaciones del estudio estimaron que la colaboración interurbana podría mejorar un 10,81 % el desempeño general de los indicadores de sostenibilidad analizados.
El trabajo, publicado en Nature Communications, examinó información correspondiente a 4.116 ciudades de 103 países entre 2010 y 2020. El análisis incluyó urbes como Hong Kong, París y Los Ángeles, y abarcó áreas urbanas que concentraban más del 90 % del producto interno bruto mundial durante el periodo estudiado.
Las emisiones urbanas no permanecen dentro de las fronteras
Las políticas ambientales municipales suelen evaluarse por sus resultados dentro de una jurisdicción concreta. Una ciudad puede modernizar sus industrias, electrificar el transporte, mejorar la eficiencia energética o endurecer sus normas de calidad del aire y contabilizar los beneficios obtenidos localmente.
Sin embargo, los contaminantes atmosféricos y los gases de efecto invernadero atraviesan límites administrativos. Las cadenas de suministro, el comercio, la inversión, la transferencia tecnológica y el desplazamiento de actividades industriales también conectan el desempeño ambiental de ciudades cercanas o situadas a grandes distancias.
Una regulación estricta puede impulsar tecnologías más limpias que después adopten otros territorios. Pero también puede trasladar industrias contaminantes hacia zonas con controles menos exigentes, produciendo una reducción aparente en la ciudad de origen sin disminuir la carga ambiental total.
Esta interdependencia complementa los esfuerzos para medir la contaminación atmosférica y el dióxido de carbono en áreas urbanas, cuyos resultados muestran diferencias considerables entre regiones y etapas de desarrollo.
Once años de datos para 4.116 ciudades
El estudio fue dirigido por Mengqian Lu, profesora del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong. El equipo utilizó modelos econométricos espaciales para cuantificar cómo el desempeño de una ciudad podía relacionarse con los resultados observados en otras.
Los científicos seleccionaron áreas urbanas de más de 50 kilómetros cuadrados para mantener la compatibilidad con la resolución de las bases de datos globales. Las mediciones procedieron de productos satelitales y conjuntos geoespaciales como la Base de Datos de Emisiones para la Investigación Atmosférica Global, el Inventario Abierto de Dióxido de Carbono Antropogénico y WorldPop.
Las emisiones fueron agregadas dentro de los límites de cada ciudad y divididas por su población. Con esa metodología se construyeron indicadores per cápita que permitieron comparar áreas urbanas de diferentes dimensiones durante el periodo comprendido entre 2010 y 2020.
El uso de observaciones espaciales permite ampliar la cobertura más allá de las ciudades con redes terrestres extensas. La teledetección no elimina la necesidad de mediciones locales, pero facilita la comparación de miles de territorios mediante una metodología común.
Seis indicadores conectaron contaminación y acción climática
El análisis incorporó seis variables relacionadas con tres Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas. Para el ODS 11.6, dedicado a reducir el impacto ambiental de las ciudades, se estudiaron las partículas finas PM2,5 y las partículas PM10.
En el ODS 12.4, relacionado con la gestión ambientalmente adecuada de sustancias y residuos, se incluyeron las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. El componente climático, correspondiente al ODS 13.2, se evaluó mediante el dióxido de carbono y el metano.
Estos contaminantes no producen los mismos efectos ni permanecen durante el mismo tiempo en la atmósfera. Las partículas, el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno afectan directamente la calidad del aire, mientras el dióxido de carbono y el metano contribuyen al calentamiento global.
Aun con esas diferencias, las seis variables permiten observar cómo las decisiones sobre energía, industria, transporte y planificación urbana generan efectos conjuntos. Un estudio anterior encontró que más de la mitad de las ciudades analizadas mostraban conexiones entre varios contaminantes, lo que sugiere que algunas fuentes pueden abordarse simultáneamente.
La mejora de una ciudad puede beneficiar a otras
Los resultados señalaron que una mejora del 10 % en los indicadores de partículas PM2,5 y PM10 de otras ciudades se relacionaba con avances promedio del 0,45 % en la ciudad tomada como referencia. Las mejoras estimadas fueron del 0,47 % para PM2,5 y del 0,43 % para PM10.
En el caso de los contaminantes gaseosos, una mejora del 10 % en el desempeño externo se asoció con un avance promedio del 0,39 %. El efecto alcanzó el 0,51 % para el dióxido de azufre y el 0,27 % para los óxidos de nitrógeno.
La relación fue menor para los gases de efecto invernadero. Una mejora del 10 % en los indicadores de otras ciudades se vinculó con un incremento promedio del 0,20 % en el desempeño de la ciudad analizada: un 0,14 % para el dióxido de carbono y un 0,26 % para el metano.
La menor magnitud de esta última relación puede estar vinculada con el carácter global y persistente de los gases de efecto invernadero. Sus efectos climáticos no dependen únicamente de las emisiones próximas, aunque las actividades económicas y tecnológicas de las ciudades continúan conectadas.
La mayoría de las ciudades recibía influencias externas
En 2020, el 93,51 % de las ciudades presentó un índice de interacción espacial superior a cero. Esto indica que su desempeño en al menos uno de los seis indicadores estaba relacionado con los resultados de otras áreas urbanas. Solo el 6,49 % apareció completamente independiente de esas influencias externas.
La proporción de ciudades afectadas por interacciones relacionadas con el dióxido de azufre descendió del 64,82 % en 2010 al 59,47 % en 2020. Para los óxidos de nitrógeno, la reducción fue del 65,35 % al 55,52 %.
Los autores interpretaron este cambio como una posible mejora del control localizado de determinadas fuentes. Una mayor independencia puede ser positiva si refleja una reducción efectiva de emisiones dentro de cada ciudad, pero también puede dificultar la coordinación cuando las conexiones económicas y ambientales siguen presentes.
Cinco escenarios midieron el valor de colaborar
El equipo diseñó cinco escenarios: continuidad de las condiciones observadas, aislamiento, cooperación, cooperación profunda y ausencia de cooperación. Los modelos modificaron los parámetros de interacción para estimar cómo cambiarían los indicadores bajo distintas relaciones entre ciudades.
En el escenario aislado se asumió que ninguna ciudad recibía influencias externas. En los escenarios colaborativos, las relaciones negativas o compensaciones perjudiciales fueron sustituidas por efectos positivos. La cooperación profunda extendió esas sinergias también a las ciudades que inicialmente no mostraban interacciones significativas.
El escenario sin cooperación realizó el ejercicio inverso: sustituyó las relaciones positivas o neutrales por efectos negativos. La comparación mostró que las estrategias colaborativas podían elevar un 10,81 % el desempeño agregado de los indicadores frente a una actuación independiente.
El porcentaje procede de una simulación y no de un programa internacional aplicado que haya producido ya esa mejora. Por tanto, debe interpretarse como una estimación del potencial de coordinación bajo los supuestos del modelo, no como una reducción de emisiones garantizada para cualquier grupo de ciudades.
Cooperar exige evitar el traslado de la contaminación
Una estrategia común puede incluir estándares industriales compatibles, inventarios de emisiones comparables, redes eléctricas regionales, transporte público interurbano, contratación de energía limpia y vigilancia compartida de la calidad del aire.
La coordinación también debe revisar las cadenas de suministro. Si una ciudad reduce sus emisiones cerrando una industria que después reaparece en otro territorio con tecnología menos eficiente, el balance regional o global puede empeorar. Este fenómeno, conocido como fuga de carbono o refugio de contaminación, exige contabilizar tanto la producción como el consumo.
Los planes climáticos municipales también deben priorizar la reducción directa antes de recurrir a compensaciones. Un análisis de los programas de neutralidad climática de 103 ciudades europeas encontró que cerca de una quinta parte de sus objetivos dependía de retirar dióxido de carbono de la atmósfera, pese a que gran parte de esa capacidad todavía no estaba asegurada.
La sostenibilidad urbana incluye adaptación y equidad
Reducir emisiones puede mejorar simultáneamente el clima, la calidad del aire y la salud pública, pero las políticas deben evitar que sus costos recaigan sobre los hogares con menos recursos. La transición del transporte, los edificios y la energía requiere financiación, protección social y participación de las comunidades afectadas.
La cooperación tampoco debe limitarse a la mitigación. Las ciudades conectadas por cuencas, redes eléctricas, corredores de transporte o sistemas alimentarios pueden compartir alertas, infraestructura y planes de respuesta frente a calor, inundaciones, sequías y contaminación.
El reciente aumento de las temperaturas en Hong Kong sirvió como contexto para la divulgación del estudio. Las medidas de adaptación deben distribuirse según la exposición y la vulnerabilidad, como propone el enfoque de justicia térmica para proteger los barrios frente al calor urbano.
Las experiencias de cooperación entre ciudades costeras europeas también muestran que la neutralidad climática puede integrarse con la renovación urbana, la protección del territorio y la participación ciudadana.
El modelo identifica relaciones, no prueba cada mecanismo
Los modelos espaciales permiten detectar asociaciones entre ciudades, pero no demuestran por sí solos qué política, empresa o corriente atmosférica produjo cada vínculo. La proximidad geográfica utilizada en parte del análisis tampoco representa todas las relaciones comerciales y tecnológicas existentes.
La calidad de los resultados depende además de la resolución de los datos satelitales, la delimitación de las áreas urbanas y la estimación de emisiones per cápita. Las ciudades pequeñas quedaron fuera del análisis, mientras algunas regiones tuvieron una representación considerablemente menor que América, Europa o Asia.
El trabajo ofrece una base cuantitativa para diseñar políticas coordinadas y comprobarlas posteriormente con inventarios locales, mediciones atmosféricas y evaluaciones sectoriales. Su principal mensaje es que la reducción de emisiones no puede tratarse exclusivamente como una responsabilidad encerrada dentro de los límites administrativos de cada ciudad.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong
Nature Communications
