Islas de Calor en las Ciudades

El 12 de Julio de 1993, un hombre de 61 años con Parkinson fue encontrado muerto en Filadelfia en su departamento caluroso y sin ventilación. Una mujer de 70 años también fue encontrada muerta en su casa sin aire acondicionado, el ventilador apagado y las ventanas cerradas. La habitación estaba a 54 grados Celsius. Afuera hacía 36 grados.

La ola de calor de Filadelfia de 1993 mató a 118 personas. En los Estados Unidos, aproximadamente 620 personas mueren anualmente por causas relacionadas con el calor. Los científicos del clima predicen que las temperaturas globales subirán. Y las ciudades enfrentan el desafío adicional de calentarse más rápido y de estar más calientes que los entornos no urbanos circundantes. Son conocidos como las Islas Urbanas de Calor (Urban Heat Islands, UHI). Estos centros de concreto, rascacielos, techos oscuros y escapes de automóviles pueden agregar de 6 a 8 grados Celsius a un verano ya caluroso.

Ciudades como Filadelfia están respondiendo. Un grupo de investigadores tuvo una idea. Mapear las secciones más vulnerables de una ciudad, donde hace más calor y donde residen las poblaciones más sensibles. Entonces las medidas de extensión y adaptación podrían enfocarse en esos vecindarios. «Esos esfuerzos podrían tener el mayor valor por el dinero», dijo Natasha Sadoff, Geógrafa y Científica Social del Battelle Memorial Institute en Ohio.

Los niños juegan en las fuentes en Dilworth Park en Filadelfia. 
Cortesía de A. Lewis.

Planificación para enfriar

Los investigadores comenzaron en la ciudad del amor fraterno. “Filadelfia ya es muy activa en la adaptación al cambio climático”, dijo Sadoff. Después de 1993, se convirtió en la primera ciudad del país en iniciar un programa de vigilancia sanitaria contra el calor. Los servicios sociales incluyeron la apertura de centros de refrigeración y la entrega de botellas de agua a las personas sin hogar. También el ir de puerta en puerta para controlar a las personas y la conexión de la electricidad a los que pagan tarde. Pero las medidas de adaptación de la ciudad llevan años.

Además de temperaturas más altas en el centro y menos enfriamiento nocturno, la UHI extiende su calidez más allá de la ciudad. El agua de lluvia se calienta en los tejados oscuros, se desliza por el pavimento caliente y entra en los desagües pluviales. Luego se vierte varios grados más caliente en los cursos de agua cercanos, lo que hace que ciertas poblaciones de peces caigan en picada. Entonces Filadelfia implementó esfuerzos de ecologización. Rompió pavimentos innecesarios, plantó jardines de lluvia para recolectar aguas pluviales y aumentando los techos verdes. En estos últimos la vegetación viva cubre la parte superior de los edificios para enfriar la ciudad y mitigar la escorrentía.

Los funcionarios de la ciudad estaban ansiosos por saber cómo estaban dando sus frutos las adaptaciones de la ciudad. ¿Cómo podrían las organizaciones orientar eficazmente sus programas de divulgación? ¿Podrían los pequeños cambios en el nivel de la cuadra afectar la temperatura de un vecindario?

Los datos se pueden incorporar a las políticas públicas

Esas respuestas eran exactamente las que esperaba encontrar Stephanie Weber, la Científica Principal del estudio. El estudio estableció un comité asesor que consta de una docena de personas, con investigadores, funcionarios de la ciudad y representantes de servicios públicos. Ella dijo: «Queremos mostrarle a la gente que los datos se pueden incorporar en políticas simples para que los usen los tomadores de decisiones».

Pero primero, Weber necesitaba saber qué tan caliente estaba Filadelfia. Tomó datos de temperatura de termómetros terrestres, pero como son escasos, agregó datos del instrumento MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) en el satélite Aqua (NASA). Fueron ofrecidos a través del Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC) de la NASA. Weber pudo obtener temperaturas diarias en una escala de vecindario, desde hace más de diez años. La resolución es entre 500 metros y 1 kilómetro (0,3 a 0,6 millas).

«Ahora teníamos una cantidad», dijo Sadoff. Entre 1980 y 2013, la cantidad de días de olas de calor en las zonas urbanas de Filadelfia aumentó de cuatro a doce días. A su vez las áreas no urbanas experimentaron constantemente cinco días por año de olas de calor durante el mismo período de tiempo. Además, encontraron que las temperaturas nocturnas no están bajando como solían hacerlo, por lo que la gente tiene menos respiro del calor. Sadoff dijo: «Tener esta información permite que los funcionarios y las organizaciones de la ciudad comprendan mejor el problema y busquen fondos para abordarlo». Aún así, ¿qué secciones de la ciudad sintieron más el calor? ¿Quién estaba en mayor riesgo?

Estos mapas muestran dónde viven las personas más vulnerables al calor extremo en Filadelfia. Los investigadores utilizaron datos de alta sensibilidad social y alta temperatura de la superficie terrestre (LST) para identificar las áreas. Los datos LST se derivan del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS). 
Cortesía del Battelle Memorial Institute
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Criterios para identificar las poblaciones más sensibles

Para identificar las poblaciones más sensibles, los investigadores eligieron cuatro criterios. 1_El porcentaje de personas que viven por debajo del umbral de pobreza. 2_Hogares con personas de sesenta y cinco años o más que viven solas. 3_Tasas bajas de graduación de la escuela secundaria. Hogares construidos antes de 1960. Por lo general, esos edificios carecen de sistemas de refrigeración y eficiencia energética. “Cuanto más bajo es el nivel socioeconómico, más vulnerable es la población porque tiene menos acceso a la atención adecuada. Entonces, aumenta el riesgo de deshidratación y sobrecalentamiento”, dijo Weber.

Los residentes de los barrios más pobres también sufren el efecto dominó de la pobreza. “Existe el riesgo adicional de vivir en un área de alta criminalidad. Entonces es posible que la gente no abra sus ventanas por la noche para enfriar una casa”, dijo Weber. Tienen menos árboles, menos sombra y menos evapotranspiración, la forma de aire acondicionado de la naturaleza. «También pueden tener menos acceso a agua limpia», dijo Weber. «Además sin un sistema de filtración, es posible que no se sientan cómodos bebiendo el agua del grifo».

Los más débiles

La hidratación aumenta la sudoración. Y sin sudor, el cuerpo no puede enfriarse. Una vez que el cuerpo alcanza una temperatura interna de 40 grados Centígrados, puede ocurrir un golpe por calor, incluso la muerte. En climas húmedos, la sudoración se vuelve ineficaz porque la humedad en el aire ralentiza la evaporación. Los ancianos, que representan el 40 por ciento de las muertes relacionadas con el calor en los Estados Unidos, son menos eficientes para regular su temperatura. Los niños de hasta cuatro años, las personas con corazones débiles y los que toman ciertos medicamentos también son particularmente vulnerables. Esto es porque sus cuerpos tienen más dificultades para manejar el calor.

Añadiendo los datos satelitales se encuentra un resultado importante

Una vez que Weber y su equipo identificaron los vecindarios más sensibles, superpusieron el mapa MODIS para la exposición al calor. Encontraron que el 10 por ciento de la población de Filadelfia vivía en las áreas más vulnerables. “Ese es un número bastante alto y eso es solo usando cuatro de las medidas de sensibilidad social que elegimos”, dijo Sadoff. El número podría subir o bajar según los criterios seleccionados. Pero el 10 por ciento de una población de 1,56 millones es una cantidad significativa: 156.000 personas. “Es significativo tener un mapa que muestre claramente en rojo que todo este vecindario o parte de la ciudad es vulnerable”, dijo.

Enfriar el cuerpo es la mejor recuperación. Weber dijo: “Los vecindarios que identificamos, la ciudad ya los conocía como vulnerables. Pero poder identificar a los más vulnerables dentro de ese grupo socioeconómico fue útil desde el punto de vista de las políticas y la programación». Dirigirse a esas poblaciones equivale a salvar vidas. Los vecinos que ayudan a los vecinos y los programas de extensión son la mejor opción. Estos últimos proveen de centros de enfriamiento, distribución de agua y educación sobre la exposición al calor.

El agua sale de un hidrante y refresca a esta mujer de Filadelfia. 
Cortesía de T. Fischer.

En el otro lado

Los investigadores ayudaron a los funcionarios de la ciudad a determinar si sus esfuerzos de ecologización han tenido un impacto en la temperatura. Analizaron los datos del Índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) de MODIS, que mide el grado de verde o vegetación en un entorno. ¿El aumento en NDVI de los esfuerzos de ecologización conduciría a disminuciones en la temperatura de la superficie terrestre (LST)? Descubrieron que aún es demasiado pronto para saberlo porque los árboles tardan años en madurar. Además, con una resolución de 1 kilómetro, las imágenes de satélite de la LST son las más adecuadas para lecturas a nivel de vecindario. Son mejores que lecturas cuadra por cuadra. Pero el equipo encontró una correlación entre la NDVI y la LST, aunque solo sea al revés.

Un determinado píxel en el mapa mostró un aumento en la LST y una disminución muy grande en la NDVI. «Así que fui a los mapas de Google», dijo Weber, «y apareció un edificio muy grande». Mirar imágenes de años pasados ​​reveló la construcción de un almacén. Una vez que se construyó el edificio, la LST subió y la NDVI bajó. “Es un ejemplo inverso de lo que esperábamos ver. Queremos ver efectos positivos ”, dijo Weber. Aún así, es una buena demostración de cómo los pequeños cambios pueden tener grandes implicaciones en la temperatura.

Objetivos futuros

En última instancia, el equipo de investigación quiere repetir el análisis de la LST para otras ciudades y convertir sus análisis en una herramienta en línea. De ese modo los responsables políticos de todo el mundo podrán seleccionar criterios y ver la vulnerabilidad de ciertos vecindarios o poblaciones. La calefacción urbana es un problema mundial. En Europa, hay poco o ningún aire acondicionado. Los veranos recientes han sido de los más cálidos desde la época romana. En 2003, tres meses de incesante calor mataron a 70.000 europeos, siendo Francia la más afectada. Posteriormente, Francia implementó un plan de ola de calor, con una estrategia simple de llamar a las personas en riesgo. La incorporación de datos para cambiar las políticas, en herramientas prácticas puede ser el primer paso para ayudar a las ciudades del mundo a enfriarse.

Este edificio residencial en Vancouver, Canadá, está cubierto de terrazas verdes para ayudar a mitigar el efecto de isla de calor urbano. 
Cortesía de NNECAPA
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Referencias

  • de Sherbinin, A., M. Levy, E. Zell, S. Weber, and M. Jaiteh. 2014. Using satellite data to develop environmental indicators. Environmental Research Letters 9(8), 084013. doi:10.1088/1748-9326/9/8/084013.
  • Luterbacher, J., J. P. Werner, et al. 2016. European summer temperatures since Roman times. Environmental Research Letters 11, 024001. doi:10.1088/1748-9326/11/2/024001.
  • Weber, S., N. Sadoff, E. Zell, and A. de Sherbinin. 2015. Policy-relevant indicators for mapping the vulnerability of urban populations to extreme heat events: A case study of Philadelphia. Applied Geography 63: 231–243. doi:10.1016/j.apgeog.2015.07.006.

Más información

  • NASA Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC).
  • NASA Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS).

Fuente: NASA Earth Data / 2016 Sensing Our Planet.

Artículo original: «Feeling hot hot hot«. Agnieszka Gautier. Actualizado en Diciembre 27, 2020. 

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