Se a área arborizada aumentar para 30%, é possível diminuir, em média, 64,5% do número de horas anuais com Índice de Calor superior a 31° C nos bairros residenciais das cidades. A conclusão é de um estudo científico que confirma o potencial das infraestruturas verdes urbanas na mitigação dos efeitos das ondas de calor e da escorrência das chuvas torrenciais.

A mitigação do calor extremo e do escorrimento das águas da chuva pela superfície do solo aumenta se for ampliada a área ocupada por infraestruturas verdes urbanas, nomeadamente a área arborizada em zonas residenciais.

Os impactes positivos do aumento das infraestruturas verdes urbanas nos microclimas e na hidrologia são corroborados pelo artigo “Mitigation potential of urban greening during heatwaves and stormwater events: a modeling study for Karlsruhe, Germany”, publicado na revista Nature, que modelou e quantificou o efeito potencial deste aumento na mitigação dos efeitos das ondas de calor e das inundações pluviais – e a sua relação com as situações de seca –, na cidade alemã de Karlsruhe.

Esta é uma cidade do sudoeste alemão, com 173,4 km², que abrangem 27 freguesias ou zonas residenciais e onde vivem cerca de 304 mil habitantes. Com um clima temperado e níveis elevados de humidade, é caracterizada por verões quentes e invernos amenos. Apesar de ter a norte uma zona mais florestada, nenhuma das zonas residenciais conta com 30% de área arborizada.

Refira-se que 30% de zonas verdes, em especial arborizadas, é a percentagem que tem sido indicada como referência base em termos de adaptação urbana às alterações climáticas. Esta percentagem é um dos requisitos da Regra dos 3-30-300, proposta por Cecil Konijnendijk, co-fundador do Nature Based Solutions Institute, que estabelece que:

– Cada cidadão deve ver pelo menos três árvores a partir da sua casa, local trabalho ou de estudo.

– Cada bairro deve ter 30% da sua área coberta por copas de árvores.

– A distância máxima até ao principal espaço verde público mais próximo não deve ultrapassar os 300 metros.

Estes são considerados os critérios mínimos de bem-estar para o acesso à natureza nas cidades. Foi, por isso, a percentagem indicada para o bairro que o estudo simulou, considerando o aumento necessário de área arborizada em cada freguesia para chegar aos 30%. Por cada 1% adicional de cobertura arbórea, os investigadores consideraram também um acréscimo de 0,67% na área de solo permeável.

Redução das temperaturas que põem em risco a população mais vulnerável

As conclusões indicam que a implementação destes 30% de área arborizada nas 27 zonas residenciais poderia levar, em média, à redução em 64,5% do número de horas anuais com Índice de Calor superior a 31° C. Esta é a temperatura a partir da qual aumentam significativamente os riscos de saúde para a população, em particular o risco de mortalidade para a população idosa, mais vulnerável aos efeitos destas horas de calor extremo.

Aumentar a fração de cobertura arbórea pode reduzir a temperatura em diferentes graus consoante o período do dia, refere o estudo, que indica reduções de até:

• 5,5 °C entre a meia-noite e as 6 horas da manhã;
• 1,9 °C entre as 6 da manhã e o meio-dia;
• 4,0 °C entre as 12 e as 18 horas;
• 4,7 °C entre as 16 e as 24 horas.

Adicionalmente, ao diminuir o aquecimento das superfícies impermeabilizadas (como as estradas, que retêm a água à superfície) ao longo do dia, o efeito da sombra proporcionado pelas copas das árvores estende-se de modo indireto ao período noturno. Como estas superfícies absorvem menos radiação durante o dia, as emissões (ondas de radiação longas emitidas a partir da superfície terrestre) durante a noite são também menores, o que promove uma diminuição mais acentuada da temperatura.

Aumento da área arborizada promove infiltração

Considerando que o aumento da área arborizada é acompanhado pelo incremento da área de solo permeável, não é de estranhar que as simulações efetuadas indiquem também um contributo para a redução do escoamento superficial e uma promoção da infiltração, o que reduz as inundações durante fenómenos de chuvas intensas. Os resultados apontam para uma redução média de 58% no volume de escorrência superficial nos 27 bairros da cidade onde decorreu o estudo.

A influência das condições prévias de secura foi também analisada e, no caso do escoamento das águas pluviais, a infiltração de água no solo quando há secura é superior à que acontece quando o solo e as copas já estão húmidos. No entanto, este efeito pode ter uma importância marginal, referem os investigadores, uma vez que as condições de saturação do solo são raras (ocorrem apenas em altura de elevada precipitação) e os solos não saturados tendem a drenar a uma taxa superior àquela a que ocorre a precipitação.

Já na variação das temperaturas, o efeito da secura prévia é inverso: reduz a mitigação do calor proporcionado pelas árvores durante períodos muito quentes. 

Modelo quantificável e aplicável a praticamente qualquer cidade

Embora vários destes benefícios das zonas verdes urbanas sejam já reconhecidos, até agora não tinham sido quantificadas as relação causa-efeito da sua presença e aumento em bairros com diferentes densidades populacionais.

Foi isto que fez a equipa multidisciplinar de investigadores que realizou este estudo, quantificando o efeito do aumento da infraestrutura verde urbana (da área arborizada e das zonas permeáveis) na redução do calor extremo e do escoamento pluvial.

A equipa desenvolveu uma estrutura de análise capaz de avaliar os serviços de ecossistema inter-relacionados com a humidade do solo e a sua influência na mitigação do escoamento das águas pluviais e do calor extremo, em diferentes cenários climatológicos e de cobertura do solo.

Usou o modelo hidroclimático integrado i-Tree HydroPlus, que lhe permitiu simular diferentes cenários – reais e projetados – partindo de dados de precipitação e temperatura (entre outros) relativos a cinco anos (2017-2021). Adicionalmente, realizou trabalho no terreno para avaliar e medir fenómenos reais de calor elevado e de chuva intensa.

Embora o estudo esteja indexado às condições específicas da cidade analisada, os seus princípios e metodologia podem ser extrapolados a outras cidades, adaptando as estratégias às respetivas condições climáticas, geográficas e sociodemográficas.

“A experiência adquirida deverá servir para ilustrar opções de análise e gestão aplicáveis à maioria das cidades”, refere o artigo, sublinhado que o modelo de hidroclimatologia aplicado pode ser utilizado para, com base no balanço hídrico e energético à escala da cidade, avaliar em que medida a área arborizada pode reduzir o calor extremo e o escoamento de águas pluviais.

O estudo reforça que as infraestruturas verdes devem ser integradas no planeamento urbano e desenhadas estrategicamente, a partir da análise da ocupação do solo, da cobertura arbórea e dos níveis de impermeabilização do solo nos bairros residenciais, com o objetivo de reduzir estes fenómenos meteorológicos extremos prejudiciais à resiliência das cidades e à saúde das suas populações.

Lembra ainda que é necessária esta abordagem integrada para saber quais os locais (bairros) onde é prioritário implementar projetos de infraestruturas verdes que reforcem os serviços dos ecossistemas e que esta abordagem deve também privilegiar os locais onde se encontra a maioria da população vulnerável, que poderá retirar maiores benefícios de saúde destas intervenções.