Existe cierto margen para modificar el clima general de un espacio abierto para transformarlo en un microclima más o menos acorde al estándar óptimo de confort. El manejo de la vegetación es uno de los instrumentos más potentes y conocidos desde la antigüedad, siendo la proyección de sombras solo una parte muy reducida de los bienes que pueden aportar las plantas al clima urbano.
Para poder realizar correctamente la función fotosintética, gran parte de las plantas en zonas cálidas requieren refrigerar sus hojas recalentadas al sol mediante la “transpiración estomática”. De este hecho se beneficia el clima local de las zonas próximas a jardines o bosques con agua disponible, ya que se trata de un fenómeno capaz de evacuar grandes cantidades de energía solar que de otra manera se convertirían en calor, aumentado la temperatura ambiental.
Para poder cuantificar este efecto, este proyecto realiza una aproximación entre los resultados esperados desde el punto de vista teórico y los obtenidos por la medición directa en diferentes puntos de la ciudad de Córdoba, mediante la creación de una red de estaciones meteorológicas. Los resultados obtenidos serán así mismo analizados desde diferentes ópticas en lo que respecta al diseño, planificación y gestión del sistema urbano, y como éste puede afectar a los diferentes sectores de la ciudad como movilidad, salud, turismo, empresas, etc. en un contexto de adaptación al cambio climático y reconversión energética.
Esquema de los flujos de energía en diferentes entornos
El objetivo de este proyecto consiste en estudiar y valorar los servicios de regulación climática que la vegetación aporta en ambientes urbanos como la ciudad de Córdoba, así como contribuir a la divulgación de su valor y conocimiento entre los ciudadanos, trasmitiendo a la administración pública, tanto local como autonómica, la importancia que conlleva para la sostenibilidad urbana.
Comparativa durante un periodo de ola de calor: curva verde= escenario urbano V (infraestructura verde), curva roja= escenario urbano U, curva azul = estación meteorológica de referencia AeMet
Las ciudades de las regiones continentales del sur de Europa están sometidas a un periodo estival cálido y seco, al que se suma un sobrecalentamiento extra causado por el efecto “isla de calor”, hasta tal punto que solo es posible mantener una calidad de vida aceptable a costa de un alto consumo de energía. Como generalidad, las ciudades se recalientan debido a la incapacidad que tienen para disipar el flujo de radiación solar en cadenas secundarias de energía que eviten el aumento de la temperatura atmosférica. En condiciones de cambio climático global, además, se prevé que este problema va a aumentar en amplitud (número de meses estivales) e intensidad (máximos de temperatura alcanzada) hasta extremos insostenibles desde el punto de vista social y económico.
A la mitigación de esta situación acuden multitud de instrumentos y tecnologías que permiten mejorar la eficiencia energética de edificios o desplazamientos motorizados. Sin embargo, no todo el peso de la adaptación puede recaer sobre la mejora de las condiciones internas de edificios y vehículos, mientras que el espacio público abierto al exterior queda expuesto al rigor climático. Por el contrario, la adaptación al clima y al cambio climático debe realizarse a diferentes niveles, recayendo el peso más importante sobre el propio diseño de la ciudad.
Las características y distribución de los materiales inertes y la vegetación, junto a la gestión del agua de riego y lluvia, son los tres puntos clave que permiten a una ciudad minimizar el efecto isla de calor, o incluso revertirlo, creando islas frescas o ciudades oasis.
La arquitectura vernácula es una fuente ilimitada de ideas para la adaptación a climas cálidos, haciendo hincapié en aspectos muy importantes como la distribución y características de los materiales, manejando radiación solar y ventilación para crear ambientes confortables. En este sentido, la vegetación en la arquitectura y el urbanismo entra a formar parte en este esquema como un material más, cuya distribución y formas permite realizar un manejo de la radiación solar para proyectar sombras a las horas y lugares más idóneos para mejorar el confort climático.
Sin embargo, ésta es una visión muy limitada de los servicios que pueden aportar las plantas a la hora de controlar el clima. Este escenario de conocimiento ha derivado con frecuencia en la sustitución de elementos vegetales por objetos que cumplen semejante función de sombreado y que no demandan el mantenimiento tan delicado que requiere una planta. Las plantas, y por antonomasia los árboles, sin entrar en temas artísticos y sensoriales, no son solo sombra, y es muy importante entender la razón. Los vegetales terrestres despliegan sus hojas para capturar los rayos del sol y realizar la fotosíntesis, la mayor y más importante industria del planeta, donde el 98% de la materia viva está plenamente dedicada a dicha función, y en la que se basa prácticamente el 100% la alimentación de los seres vivos.
Esta actividad biológica depende de una cadena de pigmentos y enzimas que solo funciona correctamente dentro de un intervalo de temperatura determinado, de tal manera que cuando la hoja supera los 30ºC se hace inestable, hasta el punto de interrumpirse. Para poder mantener las hojas frescas a una temperatura óptima, las plantas terrestres deben ensamblar a la función fotosintética un sistema de refrigeración eficaz, muy potente y que no consuma energía: la transpiración estomática. La transpiración es un mecanismo físico que, a 20ºC, permite disipar calor a un ritmo de 585 Kcal por cada litro de agua consumido por las raíces. Es lo que se denomina enfriamiento evaporativo o adiabático. En climas cálidos, las plantas aprovechan, y por tanto evacuan hasta el 3% de la radiación solar por medio de la fotosíntesis, mientras que para proteger su delicado funcionamiento, las hojas deben disipar entre el 30 y 70% de la radiación solar, desviándola hacia calor latente de vaporización, mediante la transpiración foliar. Sin plantas y agua esta energía procedente del sol se invertiría en recalentar el suelo y la atmósfera. La transpiración de los vegetales no solo es capaz de reducir la contribución de una zona al calentamiento del ambiente, sino que también puede hacerse cargo de evacuar un porcentaje importante de calor procedente de lugares colindantes.
Izquierda, Escenario urbano U. Esquema de la respuesta de un lugar urbanizado sellado y sin vegetación a la radiación solar directa en el mes de julio de Córdoba. El 59% de la radiación solar se transforma en calor sensible.
Derecha, Escenario urbano V. Esquema de la respuesta de una infraestructura verde, a la radiación solar directa en el mes de julio en Córdoba. El 68% de la radiación solar se transforma en calor latente de vaporización, energía que se disipa con la evaporación del agua en el suelo y transpiración de las plantas (8 litros de agua por metro cuadrado y día).
Por consiguiente, la vegetación en zonas urbanas no solo tiene un papel a la hora de hacer ciudades agradables a la vista, sino que es un instrumento de climatización pasiva con una capacidad que no puede pasarse por alto en la ordenación urbana y la arquitectura de regiones mediterráneas, un servicio inestimable que es imprescindible medir, valorar y conocer en el contexto de sostenibilidad urbana. Sin embargo, esta herramienta no es considerada en el ordenamiento de la ciudad o la vivienda, y apenas ha sido estudiada de forma seria. La comodidad de la climatización en viviendas y movilidad gracias a la coyuntura actual energética, ha permitido banalizar la función de plantas y jardines en la ciudad.
Evolución interanual de la radiación solar directa en MJ/m2dia y su conversión en calor sensible en zonas verdes (escenario urbano V) y zonas urbanas selladas sin vegetación (escenario urbano U)
Bajo la óptica de estos fundamentos, el presente proyecto tiene como objetivo estudiar el impacto que puede tener en las ciudades mediterráneas una política de fomento de jardines y creación de “infraestructuras verdes” mediante el seguimiento de diferentes modelos urbanos en ciudades como Córdoba, usando las zonas verdes existentes como modelo representativo de éstas. Por otra parte, también constituye un modelo aplicable a otras ciudades centroeuropeas en el contexto de un mundo cambiante donde la adaptación al cambio climático y la reconversión energética son dos retos clave a los que las ciudades tendrán que enfrentarse a lo largo del presente siglo.
Para conseguir dicho objetivo, el estudio está orientado a conocer y comparar el comportamiento de diferentes escenarios urbanos gracias a los datos proporcionados por una red de sensores meteorológicos, ante equivalentes condiciones generales facilitadas por un punto de referencia oficial y normalizado (estaciones meteorológicas de la Red Estatal de Meteorología, AeMET).
De esta manera, cada localización debe ser representativa del ambiente al que está expuesta una persona situada en este lugar, cuyo entorno urbano responde a unas características que a priori van a traducir el clima general de una zona a un microclima o condiciones locales diferentes, unas veces más favorables que otras al confort climático.
Posteriormente, desde la perspectiva científico-técnica, serán definidas las claves y criterios que potencian la función reguladora del flujo de energía, temperatura y humedad, para que puedan ser incorporadas a la planificación y gestión del arbolado y jardines, tanto públicos como privados, creación de infraestructuras verdes, así como patios de viviendas, y cómo estos criterios deben integrarse con el resto de elementos urbanos, y viceversa.
Este proyecto no es completo si no son cuantificados otros factores tales como el gasto de agua que hace posible este proceso y su curva de eficacia, eficacia del tipo y momento del riego, importancia de las masas de agua, efecto de la impermeabilización del suelo, dinámica de la termorregulación, masa crítica de vegetación, especies vegetales y estructura de la canopia. Es por este motivo que el ámbito de estudio debe contar con una amplia gama de modelos urbanos y de jardines.
Uno de los productos más interesantes y útiles que van a obtenerse es un catálogo que recoja una tipificación urbanística según las diferentes respuestas ejercidas en la regulación del clima. Este producto permitirá calificar con una etiqueta escenarios urbanos existentes o proyectados por su contribución a la mejora del confort climático de la ciudad, así como su grado de adaptación al cambio climático, mientras que en lo referente a la creación de infraestructuras verdes en el medio urbano, este estudio contribuirá a instaurar un fondo de conocimiento que asiente los criterios para su diseño, planificación y gestión.
Otro objetivo que debe cumplir este proyecto es la comunicación con el ciudadano. La red de estaciones meteorológicas debe suministrar los datos registrados a tiempo real o pasado de cada uno de los sensores, a los ciudadanos que deseen consultar el microclima o clima local de los diferentes puntos de la ciudad o su entorno. Este servicio debe realizarse en un contexto de conocimiento sobre esta materia, información que a su vez debe proporcionar la propia plataforma Web de consulta, para de esta forma permitir entender e interpretar correctamente los datos y su implicación sobre el medio urbano. Así mismo, no estaríamos hablando de comunicación si el flujo de información fuese exclusivamente unidireccional, por lo que se pretende crear una plataforma de comunicación que posibilite el debate.
Finalmente, el trabajo estará acompañado de un profundo estudio económico de viabilidad que contemple las repercusiones que pueda tener sobre los diferentes sectores de la ciudad el fomento de zonas e infraestructuras verdes versus las consecuencias de la inacción. Sectores como el turismo, comercio, movilidad, salud y energía, entre otros, serán analizados en el contexto de diferentes escenarios de cambio climático y respuestas adaptadas de la ciudad
Para ampliar información sobre este proyecto, se puede consultar el documento inicial del mismo, donde se explican extensamente sus fundamentos, objetivos y metodología:
- Servicios de regulación climática aportados por la vegetación urbana a la Ciudad de Córdoba. 1ª Parte: Fundamentos y Metodología. (Documento Borrador, Marzo 2016):