El primer mapa global de islas de calor urbana permite comparar ciudades y entornos rurales frente al calentamiento y los efectos del cambio climático. Fue desarrollado por investigadores del Instituto de Física de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria), España, junto a científicos de centros internacionales. Se trata de un conjunto global de datos basado en modelos climáticos regionales que identifica y compara, en detalle, las áreas urbanas y sus entornos rurales en grandes ciudades de todo el mundo.
Este avance tiene mucha importante pues permite identificar y comparar megaciudades, en las que actualmente reside una gran parte de la población mundial, y sus áreas rurales para entender cómo el cambio climático afecta de forma desigual a millones de personas que viven en entornos urbanos.
Dicho estudio, llevado a cabo como parte de una iniciativa internacional de modelización climática respaldada por el Programa Mundial de Investigación del Clima, fue publicado en las revistas Scientific Data y npj Urban Sustainability, del grupo Nature.
El algoritmo desarrollado mediante el mapa, permite delimitar de forma objetiva las áreas urbanas y sus alrededores rurales en 41 grandes ciudades de todos los continentes como, por ejemplo, Tokio, Buenos Aires, o París. Para ello, utiliza simulaciones climáticas con diferentes resoluciones espaciales. Mediante el mapa se puede comparar ciudades atendiendo a los modelos y analizar cómo influyen el tamaño urbano o la zona climática en la que se encuentra.
Herramienta para predecir el cambio climático
Javier Díez-Sierra, Josipa Milovac, Yaiza Quintana, y Jesús Fernández, del Grupo de Clima y Ciencia de Datos del Instituto de Física de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria-España), son los investigadores que han dado forma al mapa global de islas de calor urbanas, en conjunto con científicos de centros de investigación europeos y latinoamericanos.
La investigación, publicada en las revistas Scientific Data y npj Urban Sustainability se desarrolló como parte del proyecto internacional CORDEX (Coordinated Regional climate Downscaling EXperiment), respaldado por el Programa Mundial de Investigación del Clima, cuyo objetivo es la modelización del clima a escala regional para todo el planeta.
“La principal herramienta para predecir el cambio climático en el futuro son los modelos globales de clima, capaces de ver cómo se altera el clima en grandes áreas como en los polos o a escala continental. Sin embargo, para llegar a escalas más pequeñas se usan los modelos regionales, en los que las ciudades aun así ocupan una pequeña parte, a pesar de concentrar gran parte de la población”, indica Jesús Fernández.
Fenómeno isla de calor urbana
Esta investigación se centra en un fenómeno conocido como islas de calor urbanas, por el cual las ciudades suelen registrar temperaturas más altas que las zonas rurales que las rodean. Así lo señaló la Universidad de Cantabria en un comunicado
Sobre el fenómeno islas de calor Fernández explica que éste “responde al diferente comportamiento que tienen las ciudades por sus materiales y las estructuras que las componen, en comparación con sus alrededores. Este efecto provoca que las urbes retengan más calor durante la noche, que puede llegar a diferencias de varios grados dependiendo, entre otros factores, de la anchura de las calles, la altura de los edificios, los materiales de construcción, etc.”, precisó.
Ante esta situación, el nuevo conjunto de datos y el algoritmo desarrollado permiten delimitar de forma objetiva las áreas urbanas y sus alrededores rurales en 41 grandes ciudades de todos los continentes (Tokio, Buenos Aires o París), utilizando simulaciones climáticas con diferentes resoluciones espaciales. Otro aspecto que tiene en cuenta el estudio es la influencia de la costa. “Las ciudades más costeras tienden a tener un clima más suave, porque la brisa ventila la ciudad, y en estos casos la isla de calor urbana se distingue menos de los alrededores”, sostiene Fernández, uno de los autores del estudio en el cual encontraron algunas deficiencias en las simulaciones de modelos existentes.
“Esperamos que a raíz de este artículo se preste mayor atención a las ciudades en las próximas generaciones de modelos. De hecho, este trabajo se enmarca en un estudio piloto de Cordex sobre el entorno urbano y el cambio climático regional, en el que se están integrando ya nuevas representaciones urbanas en los modelos”, precisa el investigador del IFCA.
¿Qué son las islas de calor?
Al hablar de islas de calor se hace referencia a lugares en los que al hacer una evaluación se registran temperaturas elevadas de forma sostenida en comparación con otras zonas circundantes. Este efecto se debe a las características propias del entorno urbano, como los materiales de construcción, la disposición de los edificios o el diseño de las calles, por ello es común en espacios de las ciudades con abundantes superficies impermeables, como aceras, tejados y edificios construidos con hormigón, asfalto y metal, así como pocos árboles y zonas verdes.
Existen una serie de condiciones peligrosas asociadas conocidas como efecto de isla de calor urbana, las cuales contribuyen a aumentar las tasas de enfermedades y muertes relacionadas con el calor, comprometiendo la salud y la calidad de vida de quienes viven en las comunidades afectadas.
Por otra parte, también suelen estar vinculadas a zonas de infrainversión histórica, e incurren en mayores tasas de consumo de energía para refrigeración, lo que contribuye a acelerar el consumo de recursos y las emisiones, que a su vez empeoran la calidad del aire.
Hacia ciudades más habitables
Este mapa global de islas de calor impulsa el análisis de escenarios climáticos futuros en entornos urbanos. A medida que se desarrollen modelos climáticos de mayor resolución y con una representación más fiable de las ciudades, se podría evaluar con mayor precisión los riesgos climáticos y apoyar la toma de decisiones para construir ciudades más resilientes, sostenibles y habitables.
“Siempre estamos a tiempo de hacer algo y tratar de mejorar la situación. Hay modelos que permiten evaluar el efecto de cambiar a tejados verdes, o plantar más arboles a lo largo de una determinada avenida, y ver cómo se modificaría la temperatura o la humedad de la ciudad”, señala Jesús Fernández.
Un mapa de islas de calor muestra la temperatura superficial desde las zonas más calientes hasta las más frescas. Las más cálidas son las industrias, destacando la del acero, cemento, petróleo y vidrio, junto con los centros comerciales y zonas de agricultura o desprovistas de vegetación. En particular, las de mayor temperatura son las zonas con edificaciones de mayor altura y volumen, mayor uso de materiales de construcción y de energía para la climatización en interiores.
La información obtenida del mapa resulta clave, además, para desarrollar propuestas como arborización de zonas urbanas.
Hacia el próximo informe del IPCC
Jesús Fernández, Javier Díez-Sierra y Yaiza Quintana, investigadores del Instituto de Física de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria), España. Fotografía: Instituto de Física de Cantabria.
Actualmente está en desarrollo el séptimo ciclo del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés), el cual otorga especial atención a las grandes ciudades con un documento especial centrado en el cambio climático y ciudades, y ofrecerá un adelanto sobre este tema.
Justamente, entre los autores y coordinadores de este informe está el investigador del IFCA y jefe del Grupo de Clima y Ciencia de Datos, José Manuel Gutiérrez. Se prevé que será publicado en marzo de 2027.
En general en este ciclo, que va del 2023 al 2029, los expertos se enfocan en la adaptación al cambio climático, riesgos, vulnerabilidad y soluciones, buscando apoyar la acción climática.
Sin duda, herramientas como el mapa global de islas de calor urbanas constituyen una oportunidad para que los expertos en el área puedan obtener más información clave de los efectos del cambio climático sobre los centros urbanos, especialmente los más poblados, que además generan mayor gasto de recursos, emisiones y contaminación.
Con información de IFCA, El Mirador Digital, Ecoticias, ArcGIS y Toño Hernández (Instagram)
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