La infraestructura verde urbana en ciudades mediterráneas: caracterización y evaluación de su capacidad en la mitigación de olas de calor

Abstract

Contexto y objetivos. Sostenibilidad y mitigación del cambio climático son dos de los grandes retos planteados a las ciudades desarrolladas actuales. Replantear paradigmas existentes en la planificación urbanística orientándolos a mejorar las condiciones de habitabilidad y salubridad para la ciudadanía, resulta prioritario, especialmente en un contexto donde el cambio climático intensifica a nivel global la ocurrencia de episodios meteorológicos extremos y de gran impacto en entornos urbanos. En este sentido, la región mediterránea se perfila como una de las más vulnerables frente a este tipo de eventos en las próximas décadas. La presente tesis doctoral se contextualiza especialmente en las crecientes temperaturas globales y el aumento en la frecuencia e intensidad de las olas de calor, que se han convertido en foco destacado de la investigación sobre el cambio climático en ámbitos urbanos. En este contexto, la infraestructura verde urbana (UGI, por sus siglas en inglés, Urban Green Infraestructure ) se presenta como una solución basada en la naturaleza que contribuye directamente a la mitigación del cambio climático en ciudades compactas y mejora las condiciones ambientales, sociales, de salud y de bienestar de los habitantes. Por un lado, este estudio aborda la caracterización de los elementos verdes públicos urbanos y periurbanos que pueden formar parte de la UGI a nivel local. Por otro lado, se evalúa el servicio ecosistémico de regulación que proporcionan las áreas de la UGI, específicamente en la regulación de la temperatura urbana durante periodos de máximo estrés térmico, tales como las olas de calor. En consecuencia, los objetivos planteados se centran en identificar y clasificar los elementos de la UGI mediante un protocolo escalable y transferible, analizar qué tipo de zonas amortiguan mejor los impactos de las olas de calor y, entre las áreas que mejor mitigan el estrés térmico durante estos episodios extremos, determinar qué elementos de composición superficial y qué tipos de áreas, en función de sus componentes, reducen la probabilidad de alcanzar mayores valores de temperatura superficial del suelo (LST), entendida como un indicador ajustado del estrés térmico. Desarrollo. Para llevar a cabo los objetivos planteados se estableció un protocolo para la identificación de la UGI en una ciudad mediterránea compacta (Granada, Sureste de la Península Ibérica). Se creó un esquema operativo, secuencial y práctico para definir, localizar y categorizar áreas públicas verdes urbanas y periurbanas, en base a en criterios de distribución espacial, extensión y capacidad de aprovisionamiento de servicios ecosistémicos. El escenario resultante ofreció una mayor superficie verde funcional, en el que las áreas identificadas se categorizaron como núcleos, nodos, enlaces y zonas verdes de menor tamaño definidas como "Other", también conocidas como SPUGS (por sus siglas en inglés, Smaller Public Urban Green Spaces ). Con objeto de identificar aquellos tipos de área dentro de la UGI con mayor potencial de amortiguar los derivados de las olas de calor en entornos urbanos, se analizó la correlación existente entre la temperatura superficial del suelo (LST) y el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), asociando una correlación más negativa a una mayor capacidad de amortiguar el estrés térmico. Ambos parámetros, LST y NDVI, se obtuvieron a partir de imágenes satelitales OLI/TIRS correspondientes a los satélites Landsat 8 y 9, en las fechas correspondientes a los episodios de olas de calor registrados desde 2017 a 2023 en la ciudad de Granada. Tras determinar qué tipo de áreas dentro de la UGI presentaron una mayor capacidad de refrigeración en la matriz urbana (identificadas como SPUGS), se procedió a examinar la asociación, dirección y fuerza de determinadas variables en el poder explicativo alcanzar ciertos rangos de LST en cada evento de ola de calor. Para ello, se realizaron regresiones ordinales con el fin de analizar el efecto de los componentes superficiales de las SPUGS (árboles, arbustos, cobertura herbácea y distintos tipos de pavimentos), orientación y tipología de SPUGS (como variables independientes) en los rangos de LST alcanzados (como variables dependientes). Conclusiones. Los resultados de esta tesis doctoral ofrecen un valioso aporte al conocimiento sobre la infraestructura verde urbana (UGI), específicamente en el contexto de las ciudades compactas de la región mediterránea. El protocolo propuesto de identificación de la UGI cubre la demanda de herramientas sencillas y efectivas para el reconocimiento y categorización de la superficie efectiva de este tipo de infraestructura. La UGI definida revela el papel significativo de los pequeños espacios verdes públicos (SPUGS) a nivel estructural y ecológico en la matriz urbana. Los resultados subrayan la capacidad de las SPUGS para amortiguar los impactos de las olas de calor, mostrando una fuerte correlación negativa entre la LST y el NDVI durante estos eventos extremos. En cuanto a los componentes específicos, los árboles han demostrado ser fundamentales para disminuir la probabilidad de alcanzar rangos de LST más elevados, mientras que pavimentos empedrados de alto albedo también muestran potencial para disminuir esta probabilidad. Sin embargo, ciertos tipos de cobertura vegetal, como superficies ocupadas por especies herbáceas y césped, pueden aumentar la probabilidad de alcanzar rangos de LST más elevados en condiciones de mayor estrés térmico. Entre los tipos de áreas, las plazas tradicionales y parques, caracterizados por sus pavimentos de empedrado, acompañados de árboles y pequeñas áreas dispersas de jardín arbustivo (áreas TSQ), los parques pequeños y jardines, y las áreas peatonales con árboles y pavimentos principalmente impermeables, mostraron un mayor capacidad de reducir la probabilidad de exceder valores de LST por encima de 41 °C, en comparación con zonas verdes públicas principalmente ocupadas por vegetación herbácea o césped y con presencia de árboles y arbustos dispersos. En todos los episodios de olas de calor considerados, las áreas TSQ evidenciaron asociaciones estadísticamente más fuertes y significativas, mostrando coeficientes negativos que indicarían una mayor eficacia para reducir la probabilidad de alcanzar valores elevados de LST y, en consecuencia, amortiguar de forma más efectiva el estrés térmico. Este estudio subraya la necesidad de continuar la investigación en este campo, incorporando otras disciplinas relacionadas con aspectos biológicos, la calidad del aire y la circulación atmosférica, así como con especialidades relacionadas con la arquitectura, el diseño y la ingeniería de materiales. En particular, se delimita de forma ajustada un marco de trabajo para próximos análisis más específicos sobre la composición, selección y uso de especies vegetales que puedan proporcionar una base sólida para el diseño de espacios verdes más resilientes en entornos urbanos de la región mediterránea. Como conclusión general, la presente tesis doctoral resalta el valor agregado que las SPUGS pueden ofrecer. Principalmente, estas áreas destacan por su papel crucial en la provisión de servicios ecosistémicos de regulación, como es la gestión de la temperatura urbana y la mejora del confort térmico. Este estudio no solo consolida el conocimiento existente, sino que también proporciona perspectivas valiosas para avanzar en la gestión sostenible de los entornos urbanos, destacando la importancia de la UGI como una herramienta efectiva para abordar los desafíos asociados al contexto climático actual y futuro.