Un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) revela que el calentamiento en ciudades tropicales y subtropicales podría ser significativamente más rápido y severo de lo que predicen los modelos climáticos globales convencionales. La investigación, que analizó 104 ciudades con poblaciones entre 300.000 y un millón de habitantes, advierte sobre un riesgo inminente para la salud y el bienestar de millones de personas en estas regiones.
El estudio se basa en modelos de aprendizaje estadístico para evaluar los efectos de un aumento de temperatura global de 2 C con respecto a los niveles preindustriales, el objetivo central del Acuerdo de París. Los resultados indican que el 81% de las ciudades analizadas experimentarán un calentamiento a un ritmo superior al de sus zonas rurales circundantes, exacerbando el fenómeno conocido como isla de calor urbana.
La isla de calor urbana se refiere al aumento de la temperatura en áreas urbanas en comparación con las áreas rurales circundantes, debido a factores como la concentración de materiales de construcción que absorben el calor, la falta de vegetación y la actividad humana. El estudio revela que en el 16% de las ciudades analizadas, la temperatura media de la superficie urbana podría aumentar entre un 50% y un 112% más de lo estimado por los modelos globales para las áreas rurales. Esta disparidad es particularmente pronunciada en países como India y China, donde el crecimiento urbano rápido y la alta densidad de población amplifican el efecto de isla de calor.
Los investigadores emplearon un enfoque innovador basado en aprendizaje automático para obtener proyecciones más precisas del calentamiento urbano. Los modelos climáticos de baja resolución a menudo subestiman el calentamiento futuro en las ciudades, ya que no pueden capturar la complejidad de los entornos urbanos. El aprendizaje automático permite identificar regiones donde la tasa de calentamiento urbano supera claramente la de los entornos rurales, lo que proporciona una evaluación más realista de la vulnerabilidad de las poblaciones urbanas.
Entre las ciudades con los mayores aumentos adicionales de temperatura urbana, el estudio destaca a Jalandhar (India), Fuyang (China) y Kirkuk (Irak), con diferencias de entre 0,7 y 0,8 C. Otras ciudades como Asyut (Egipto), Patiala (India) y Shangqui (China) presentan incrementos de entre 1,5 y 2 C. En contraste, Marrakech (Marruecos) y Campo Grande (Brasil) muestran un calentamiento urbano similar al de sus alrededores.
Sarah Berk, autora principal del estudio, enfatiza la importancia de centrarse en ciudades medianas, ya que la mayoría de las investigaciones previas se han centrado en megaciudades. "Mientras que los modelos globales son esenciales para proyectar los cambios de temperatura futuros, tienen limitaciones para captar las tendencias en ciudades de menor tamaño. Incluso los modelos globales de alta resolución solo logran resolver adecuadamente las áreas urbanas más grandes", explica Berk. La mayoría de la población urbana mundial, alrededor del 88%, reside en ciudades que no son consideradas megaciudades, lo que subraya la necesidad de comprender mejor los efectos del cambio climático en estos centros urbanos.
Para garantizar la precisión de los resultados, el equipo de investigación estableció criterios estrictos para la selección de las ciudades incluidas en el análisis. Se excluyeron ciudades costeras o ubicadas en zonas montañosas para controlar la influencia de factores no climáticos, como la proximidad a cuerpos de agua o la altitud. Las 104 ciudades seleccionadas se encuentran a menos de 40 de latitud y a más de 100 km del mar, con áreas urbanas superiores a 5 km y sin otras grandes ciudades a menos de 42 km de distancia.
La investigación combina datos satelitales y registros climáticos para calcular la temperatura de la superficie terrestre (LST) en cada ciudad y en sus alrededores rurales. La LST influye directamente en la temperatura del aire cerca del suelo y, por lo tanto, se utiliza como referencia para comparar el calor urbano y rural. Para estimar cómo cambiará este fenómeno en el futuro, el estudio emplea un modelo avanzado de aprendizaje automático que utiliza variables como la diferencia de vegetación entre la ciudad y el campo, la humedad del aire, la cantidad de lluvias y la capacidad del suelo para reflejar la luz solar (albedo).
Estas variables, derivadas de datos satelitales, ayudan a predecir cuánto aumentará la temperatura en las ciudades en comparación con sus alrededores bajo un escenario de calentamiento global de 2 C, utilizando las proyecciones del último conjunto de modelos climáticos globales (CMIP6).
El estudio advierte que el aumento del calor urbano podría tener consecuencias graves para la salud pública, especialmente en regiones que ya experimentan altas temperaturas. Los riesgos se amplifican durante los meses más cálidos del año, cuando el incremento de la isla de calor urbana es más pronunciado, particularmente en ciudades del noreste de China e India. El estrés térmico puede provocar golpes de calor, deshidratación y exacerbación de enfermedades cardiovasculares y respiratorias.
Manoj Joshi, coautor del estudio y profesor en la Universidad de Anglia del Este, destaca que "el estrés térmico urbano bajo el cambio climático es una preocupación creciente, ya que muchas ciudades en los trópicos y subtrópicos pueden ser más cálidas que sus alrededores rurales, aumentando así su vulnerabilidad al alza de las temperaturas". Joshi agrega que el trabajo permite "una planificación más informada de los riesgos futuros para la salud humana y el ambiente urbano".
La investigación subraya que los modelos climáticos convencionales tienden a subestimar el aumento real de las temperaturas urbanas, lo que tiene implicaciones directas para la adaptación de las ciudades y la protección de la población. Los autores enfatizan la necesidad de diseñar estrategias de mitigación y adaptación, como la implementación de techos verdes, la plantación de árboles y la mejora de la eficiencia energética de los edificios. El aumento de la demanda de refrigeración y energía en ciudades vulnerables podría superar la capacidad de la infraestructura existente, lo que requiere inversiones significativas en infraestructura resiliente.
Finalmente, el estudio señala que la expansión urbana no se incluyó en el análisis, por lo que el calentamiento adicional en el futuro podría ser aún mayor. Los autores destacan la importancia de continuar estudiando el fenómeno en ciudades de tamaño medio, que representan la mayoría de los asentamientos urbanos del planeta y donde los riesgos asociados al cambio climático tienden a ser subestimados. La investigación proporciona una base sólida para la planificación urbana y la toma de decisiones políticas, con el objetivo de proteger a las poblaciones vulnerables y construir ciudades más resilientes al cambio climático.
