Las ciudades de todo el mundo sufren cada vez más un calor peligroso, ya que el hormigón y el asfalto urbanos amplifican el aumento de las temperaturas. Los programas de plantación de árboles son una forma popular y natural de enfriar las ciudades, pero estas iniciativas se han basado en gran medida en conjeturas y extrapolaciones. Un estudio publicado el lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences ofrece una nueva herramienta para que los planificadores urbanos y los responsables de la toma de decisiones establezcan objetivos de ecologización más específicos y basados en la ciencia para toda la ciudad.
por el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas
El estudio está dirigido por Jia Wang, Weiqi Zhou y Yuguo Qian de la Academia China de Ciencias, y es coautorado por Steward Pickett, ecólogo urbano del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas.
“Los árboles ofrecen muchos beneficios a las ciudades, y la refrigeración es uno de ellos”, explicó Pickett. “Los árboles son buenos para enfriar porque bombean mucha agua del suelo al aire y, cuando esa agua se evapora en la superficie de las hojas, absorbe una gran cantidad de calor. Esa es simplemente la física de la evaporación. La sombra que proporcionan los árboles también ayuda a enfriar”.
Hasta la fecha, la mayoría de los estudios que miden los efectos refrescantes de los árboles urbanos se centran en el nivel hiperlocal, como en una calle o un barrio en particular. Cuando la cubierta arbórea urbana se expande un 1%, por ejemplo, las temperaturas cercanas pueden disminuir entre 0,04 y 0,57 grados Celsius.
“Es un dato valioso, pero los planificadores y los encargados de tomar decisiones están pensando en toda la ciudad”, dijo Pickett. “Se preguntan: ‘¿Cuánta cubierta forestal necesitamos para toda la ciudad? ¿Qué sucede cuando la ampliamos?’ Y esa información no ha estado disponible”.
No estaba claro si los resultados a escala fina podían extrapolarse a la escala de la ciudad. Por lo tanto, los investigadores se propusieron determinar cómo cambia la eficiencia de enfriamiento de los árboles (la reducción de temperatura asociada con un aumento del 1% en la cubierta arbórea urbana) en áreas más grandes.
El equipo analizó imágenes satelitales y datos de temperatura de cuatro ciudades con climas muy diferentes: Pekín y Shenzhen en China, y Baltimore y Sacramento en Estados Unidos. Baltimore y Pekín son ciudades templadas, Shenzhen es subtropical y Sacramento se encuentra en una zona climática mediterránea.
Primero, dividieron cada ciudad en píxeles de aproximadamente el tamaño de una manzana de la ciudad. Para cada píxel, midieron la temperatura de la superficie terrestre y la proporción de suelo cubierto por árboles. Luego realizaron los mismos análisis en secciones cada vez más grandes de cada ciudad, abarcando el nivel del barrio, el nivel de la ciudad y más allá. Por último, calcularon cómo cambiaba la relación matemática entre la vegetación y la temperatura (la eficiencia de refrigeración) en diferentes escalas.
En general, el equipo descubrió que la eficiencia de enfriamiento de los árboles urbanos aumentaba a mayor escala, pero lo hacía a un ritmo más lento a mayor tamaño de unidad. En Beijing, por ejemplo, un aumento del 1% en la cubierta vegetal a nivel de manzana reduce la temperatura en aproximadamente 0,06 grados, mientras que un aumento del 1% en la cubierta vegetal a nivel de ciudad podría reducir la temperatura en aproximadamente 0,18 grados.
El beneficio adicional a mayor escala parece provenir de poder incluir grandes grupos de árboles, que tienen una mayor capacidad de enfriamiento.
Con mayor claridad sobre las relaciones entre el área, la cobertura de los árboles y los efectos de enfriamiento, el documento permite predecir los efectos de enfriamiento a escala de toda la ciudad, ofreciendo una herramienta valiosa para que los administradores establezcan objetivos de cobertura de los árboles urbanos para reducir el calor extremo.
El coautor Weiqi Zhou señala: “Hemos descubierto que la eficiencia de refrigeración sigue una ley de potencia en todas las escalas, desde una tan pequeña como 120 por 120 metros hasta una tan grande como regiones que cubren toda la ciudad. La relación se mantiene en las cuatro ciudades estudiadas, que se encuentran en climas muy diferentes. Esto sugiere que podría utilizarse para predecir la cantidad de cobertura arbórea adicional necesaria para alcanzar objetivos específicos de mitigación del calor y adaptación climática en ciudades de todo el mundo”.
Por ejemplo, los autores estiman que la ciudad de Baltimore podría reducir las temperaturas de la superficie terrestre en 0,23 °C si aumentara la cubierta forestal en un 1 %. Para lograr un enfriamiento de 1,5 °C , necesitarían aumentar la cubierta forestal en un 6,39 %.
Si bien el documento proporciona información esencial para la toma de decisiones a nivel municipal, Pickett advierte que los planificadores urbanos también pueden necesitar trabajar a escalas más pequeñas para garantizar que los árboles urbanos (y sus beneficios potenciales) se distribuyan equitativamente en toda la ciudad y con la aceptación de la comunidad.
“Este documento no dice dónde colocar los árboles”, dijo Pickett. “Ese es otro tipo de análisis, que tendría que implicar mucha más información social y compromiso con las comunidades o con los propietarios individuales”.
Pickett sugirió que los próximos pasos podrían incluir ampliar el análisis para incluir otras ciudades con diferentes tipos de climas y examinar qué tan bien funcionará esta solución basada en la naturaleza en el futuro a medida que el cambio climático haga que algunas áreas sean más cálidas y secas.
Más información: Jia Wang et al, A scaling law for predicting urban trees canopy cooling efficient, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2401210121
