La urbanización se ha acelerado en las últimas décadas en todo el mundo. Y aunque ya se sabía que los edificios y el asfalto puede elevar la temperatura local -debido al efecto isla de calor-, un estudio publicado este lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) revela que las ciudades también afectan las precipitaciones: es el llamado “efecto isla húmeda urbana”.
Los investigadores analizaron anomalías en las precipitaciones de 1.056 ciudades de todo el mundo durante los últimos 20 años (con datos de satélites y radares), y concluyeron que más del 60% de las ciudades -y sus áreas de sotavento- registran más lluvias que las zonas rurales circundantes; o dicho de otra forma, que llueve más en las ciudades.
Factores clave
Las islas de calor urbana, los altos edificios y el aumento de aerosoles -que actúan como núcleos de condensación de las nubes- son los factores clave que explican este fenómeno
Xinxin Sui, una de las autoras del estudio y estudiante de Doctorado en la Universidad de Texas, explica que esta anomalía en las precipitaciones tiene tres causas principales: las islas de calor urbanas (que provocan mayor convección), la presencia de edificios altos (que intensifican la rugosidad superficial y la convergencia del aire) y el aumento de aerosoles antropogénicos (que actúan como núcleos de condensación de nubes).
Asimismo, vientos fuertes podrían empujar el aire húmedo y las nubes de lluvia algo más allá de las ciudades: hacia sotavento. Por eso podrían aparecer también puntos calientes de precipitaciones en estos lugares.
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Sin embargo, el desarrollo urbano no es el único elemento que explica “las islas húmedas”. La magnitud de este efecto se ha duplicado en los últimos veinte años y en este sentido, el cambio climático es clave.
“Tanto el cambio climático como el desarrollo urbano son responsables del aumento de las islas húmedas urbanas: el calentamiento global aumenta los impactos climáticos regionales (en particular el contenido de humedad en la atmósfera); y el desarrollo urbano amplifica aún más las diferencias entre los entornos urbanos y rurales", argumenta la investigadora.
Estudio de casos
Las “islas húmedas urbanas” no afectan en todos los climas ni continentes por igual: África y Oceanía encabezan las listas
Pero si bien los investigadores han constatado este efecto, también han descubierto que este puede variar según el continente y el clima o factores como la topografía, que pueden llevar al efecto contrario: el de “isla seca urbana”.
Así, es más probable que las anomalías ocurran en climas cálidos y húmedos que en aquellos que son fríos y secos. Por otra parte, también se considera que son las ciudades más grandes (con efectos pronunciados de isla de calor urbana y mayores cargas de aerosoles) las más propensas al aumento de las precipitaciones.
Por ejemplo, el 85% de las ciudades africanas y el 71% de las de Oceanía registran más precipitaciones que las áreas rurales circundantes, mientras que en Europa central y del norte este fenómeno es menos pronunciado.
Barcelona es una de las ciudades estudiadas
La anomalía es leve, pero se constata
Xinxin Sui, una de las autoras, explica que tanto Barcelona como Madrid muestran una anomalía de precipitaciones urbanas leve, de unos 11,13 mm/año, una cifra “que no es mayor que la de muchas otras ciudades del mundo”.
Para establecer una comparativa, puede resultar útil el dato de ciudades como Houston (Texas), en la que las diferencias alcanzan casi los 130 mm/año respecto a las áreas rurales circundantes.
Sui explica que, en el caso de España, las diferencias no son demasiado severas debido a que “el clima es bastante seco, lo que restringe la cantidad total de precipitaciones”, lo que a su vez restringe la magnitud de las anomalías.
Además, Sui explica que debido a la forma en la que se combinan los distintos factores, el efecto de “isla húmeda urbana” sería más prominente si la temporada de lluvias del territorio fuera en verano, cosa que no ocurre.
La excepción que no rompe la norma
La existencia de “islas secas urbanas” no implica que no podamos hablar de las “islas húmedas” como un fenómeno constatado
A pesar de que la mayoría de ciudades han presentado una anomalía positiva en las precipitaciones -en contraposición a sus áreas rurales periféricas-, en algunos casos la anomalía registrada ha sido negativa. Este hallazgo, sin embargo, no se contradice con el de las “islas húmedas”.
En el caso de las “secas”, se ha constatado que condiciones ambientales como la topografía pueden volverse muy relevantes. Así, las ciudades situadas en tierras bajas o valles suelen recibir menos precipitaciones que las áreas rurales, mientras que las ubicadas en llanuras o tierras altas tienden a experimentar más lluvias.
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Sui especifica que esto puede ocurrir porque “una montaña, por ejemplo, podría bloquear la entrada de aire húmedo a una ciudad, generando un clima seco con escasas precipitaciones”.
Por otra parte, cabe recordar que, según este estudio, el efecto de “isla húmeda” no se produce únicamente en las ciudades, sino también en sus zonas de sotavento. Así, debido al dinamismo de este efecto, puede ocurrir “que los puntos calientes de las precipitaciones pueden estén situados a sotavento de la ciudad en lugar de dentro de ella, lo que podría dar lugar a anomalías negativas en la propia urbe”.
Hemos descubierto que el efecto de “isla húmeda urbana” se produce en la mayoría de las ciudades, al igual que el conocido fenómeno de “isla de calor urbana”.
Con todo ello, Sui afirma que es posible hablar de un efecto de isla húmeda de la misma forma en la que nos referimos al de la “isla de calor” porque, “en realidad, aunque hablamos mucho de las islas de calor urbanas, estas no se producen en todas las ciudades ni todo el tiempo”. Lo que ocurre es que este se produce en la mayoría de ciudades: al igual que el de “isla húmeda urbana”.
Futuros escenarios
Los autores argumentan que sus hallazgos podrían tomar gran importancia en el contexto de la crisis climática y ayudar a la adaptación de las ciudades
En un escenario de cambio climático, el descubrimiento de este efecto podría tomar gran importancia; porque para Sui, más allá de si las anomalías son negativas o positivas, la importancia de la investigación radica en la constatación de una “mayor variabilidad” de las mismas.
“El efecto de isla húmeda urbana combinado con las precipitaciones extremas, puede provocar inundaciones repentinas que suponen riesgos para la vida y la propiedad”, defiende Sui.
La investigadora añade que “los planificadores urbanos deben tener en cuenta este patrón de precipitaciones desigual y preparar de forma proactiva las zonas con mayor riesgo de precipitaciones extremas", aunque para comprender mejor las zonas de alto riesgo de cada ciudad, es necesario realizar más estudios locales para cada ciudad en particular.
Además, “nuestro modelo climático no ha tenido demasiado en cuenta la corrección de las precipitaciones urbanas, que también es necesaria en los modelos climáticos actuales”, concluye Sui.
Reacción al estudio
María del Carmen Casas Castillo, profesora titular de la Universidad Politécnica de Catalunya, en una reacción para el Science Media Centre España (SMC), declara que el estudio presenta un análisis “interesante” de un fenómeno ya conocido y documentado a nivel local en diversas ciudades: el impacto de la urbanización en la precipitación y la formación de un clima urbano específico, utilizando datos de más de un millar de localizaciones en todo el mundo.
La profesora destaca que “este trabajo amplía nuestra comprensión del fenómeno al analizarlo desde una perspectiva amplia, permitiendo identificar patrones y variaciones que pueden no ser evidentes en estudios locales individuales”.
“Sin embargo, para aplicaciones concretas en entornos urbanos, como el diseño y la gestión de sistemas de drenaje y alcantarillado para la prevención de inundaciones, es crucial no perder de vista los detalles y particularidades de cada ciudad, que son fundamentales para una comprensión completa del fenómeno en contextos locales específicos”, concluye Casas en sus declaraciones para el SMC.