A medida que las temperaturas suben en todo el mundo, el calor urbano se vuelve cada vez más insoportable durante las estaciones más calurosas. El efecto de isla de calor urbana provoca que las ciudades se calienten significativamente más que las zonas rurales circundantes debido a las actividades humanas y a los materiales de construcción que retienen el calor.
por Krystal Kasal , Phys.org
Para mitigar estos efectos, muchos urbanistas han recurrido a la vegetación urbana como solución. Si bien esto ha provocado un enfriamiento notable en muchas ciudades, un nuevo estudio, publicado en Science Advances , concluye que la incorporación de vegetación al paisaje urbano puede, de hecho, provocar un mayor calentamiento en ciertas condiciones.
Mitigación de la isla de calor urbana
Gran parte de la población mundial se ve afectada por el aumento de las temperaturas urbanas. Este aumento de las temperaturas puede tener un impacto significativo en la salud, el consumo de energía y los ecosistemas urbanos, por lo que la mitigación es una prioridad. En consecuencia, muchas organizaciones gubernamentales han establecido objetivos para reducir las islas de calor urbanas. Algunas soluciones consisten en aumentar el albedo de las superficies pintando con colores más reflectantes o utilizando materiales de construcción que retengan menos calor, mientras que otras se centran en el aumento de la vegetación.
«En medio de estos desafíos, los árboles urbanos se destacan como una solución basada en la naturaleza para mitigar estos impactos, ofreciendo sombra para reducir la luz solar directa y facilitando el enfriamiento a través de la evapotranspiración», escriben los autores del estudio.
Si bien la sombra ayuda a bloquear la luz solar directa para reducir el calentamiento, la evapotranspiración enfría el aire mediante la evaporación del agua que los árboles y otras plantas absorben de sus raíces. Este efecto es más intenso en los árboles, ya que sus raíces pueden penetrar más profundamente en el suelo. Sin embargo, algunos estudios locales en África y Europa han observado temperaturas superficiales más altas con el aumento de la cobertura arbórea urbana, lo que plantea interrogantes sobre la eficacia de la incorporación de vegetación urbana para enfriar las ciudades.
Efectos inesperados del calentamiento neto en ciudades áridas
Para medir mejor los efectos de la vegetación urbana en el enfriamiento, los investigadores que participaron en el nuevo estudio analizaron datos satelitales y climáticos de alta resolución de 761 megaciudades en 105 países. Utilizaron modelos de aprendizaje automático para estimar las diferencias de temperatura entre zonas 100% vegetadas y urbanizadas, diferenciando entre cultivos, pastizales y árboles. También consideraron diversos factores que afectan el enfriamiento, como el albedo, el almacenamiento de calor y la evapotranspiración.
A pesar de los conocidos efectos refrescantes de la sombra y la evapotranspiración, el nuevo estudio reveló que las ciudades de las regiones más áridas experimentaban un calentamiento en lugar de un enfriamiento. Si bien los árboles seguían teniendo un rendimiento significativamente mejor que el resto de la vegetación.
En las ciudades del mundo, los pastizales urbanos generaron un efecto refrescante en el 78 % de los casos, mientras que los árboles urbanos lo hicieron en el 98 %, mostrando temperaturas superficiales consistentemente más bajas que las de las zonas urbanizadas. Sin embargo, hasta en el 22 % de las ciudades, predominantemente en regiones áridas con precipitaciones anuales inferiores a ~1000 mm (un umbral empírico), los pastizales urbanos (n = 164) y las tierras de cultivo (n = 145) presentan temperaturas superficiales más altas que las de las zonas urbanizadas, lo que indica un efecto neto de calentamiento. En 13 ciudades (2 %) de regiones áridas, los árboles urbanos también presentan un efecto de calentamiento, explican los autores del estudio.
Además, el equipo descubrió que los períodos de calor extremo reducían la utilidad de la vegetación. Al definir los veranos extremadamente calurosos como meses con temperaturas superficiales superiores al percentil 85 de los valores históricos de verano, descubrieron que los árboles no lograban enfriar el 25 % de las ciudades durante el calor extremo, y que los pastizales y las tierras de cultivo fallaban en el 71 % y el 82 % de las ciudades, respectivamente.
Albedo más bajo y almacenamiento de calor reducido
Existen varias razones por las que el sombreado y la evapotranspiración ya no eran suficientes para el enfriamiento en condiciones de calor o aridez extremos. En las ciudades áridas , el menor albedo de la vegetación provocó una menor reflexión del calor y la menor acumulación de calor provocó una mayor liberación de energía a la superficie. Estos factores contrarrestaron la limitada evapotranspiración en entornos áridos, lo que condujo a una mayor absorción solar y un calentamiento neto por radiación.
Los autores del estudio señalan otras vías de enfriamiento a través de la vegetación: «En contraste, la resistencia aerodinámica y la resistencia superficial contribuyen a los efectos de enfriamiento. La vegetación aumenta la rugosidad de la superficie (es decir, reduce la resistencia aerodinámica) en comparación con las áreas edificadas, lo que mejora la convección de calor y conduce al enfriamiento. La resistencia superficial facilita el enfriamiento mediante la transpiración de la vegetación, que absorbe energía para convertir el calor latente».
Sin embargo, estos mecanismos también se reducen en climas áridos. El equipo afirma que, en todas las zonas climáticas, la magnitud del enfriamiento por resistencia superficial disminuye de las ciudades tropicales a las templadas y áridas. En última instancia, el enfriamiento por transpiración se ve eclipsado por el calentamiento radiativo inducido por el albedo y la reducción del almacenamiento de calor en estos climas áridos.
Aun así, la vegetación, especialmente los árboles, es muy eficaz para enfriar las ciudades en muchos climas. Los autores del estudio sugieren que, en el futuro, los urbanistas deberían adaptar las estrategias al clima local, priorizando las especies que ahorran agua y las medidas complementarias de refrigeración en las ciudades áridas, ya que una ecologización inadecuada podría agravar el calentamiento urbano si no se adapta a las condiciones locales.
Más información: Zhengfei Guo et al., La vegetación urbana global exhibe efectos térmicos divergentes: Del enfriamiento al calentamiento a medida que aumenta la aridez, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aea9165
