Greening, an urbanization coping mechanism
Beatriz Urbano-López de Meneses1
1 Área de Economía, Sociología y Política Agraria, Campus La Yutera, Valladolid University. Avenida de Madrid, núm. 57. C. P. 34004. Palencia, España. Correo-e: beaturb@iaf.uva.es Tel. 0034979108468.
Recibido: 23 de enero de 2013 ]]> Aceptado: 09 de mayo de 2013
RESUMEN
La naturación urbana es la acción de incorporar la vegetación al medio urbano con el objetivo de amortiguar el desequilibrio entre la urbanización y la conservación del medio ambiente. Este artículo de revisión repasa los problemas ambientales, hidrológicos, de gestión de residuos, salubres y sociales que combate la naturación. Los sistemas respectivos se clasifican según la superficie naturada y la complejidad del sistema. Las capas básicas del sistema de naturación y los materiales que se emplean son analizados. Finalmente, se presentan las principales líneas de trabajo para el desarrollo e integración de los sistemas de naturación en la construcción de ciudades sostenibles.
Palabras clave: Ciudades verdes, cubiertas naturadas, paredes vivas, ecología urbana.
ABSTRACT
Greening cities, defined as growing vegetation in urban areas, is an effective way to reduce the imbalance between urbanization and environmental protection. This review article describes the main environmental, hydrological, waste management, health and social problems solved by greening cities. The greening systems were classified according to their complexity and the urban surface greened. The basic layers of a greening system and the materials used are analyzed. Finally, an overview of the state-of-the-art in urban greening systems created to help achieve sustainable city development is presented.
Keywords: Green cities, green roofs, living walls, urban ecology.
]]> INTRODUCCIÓN
Desde mediados del siglo XX se observa una preocupación por el desequilibrio entre la urbanización y la conservación del medio ambiente. Así, entre 1950 y 2011, la población urbana aumentó casi cinco veces (United Nations Human Settlements Programme [UN-Habitat], 2011). Para el 2020, se calcula que el 85 % de la población pobre de América Latina y casi la mitad de África y Asia, se concentren en ciudades y centros urbanos. Para el año 2025, se estima que más de la mitad de la población mundial vivirá en las ciudades (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación [FAO], 2010). La denominada "nueva bomba demográfica" supondrá urbes desbordadas, degradadas y empobrecidas, con una población numerosa y vulnerable (FAO, 2010). Las ciudades no están acondicionadas para acoger este crecimiento descontrolado; se observan desequilibrios en los ciclos atmosférico, hidrológico, energético, de materia orgánica y residuos, así como problemas edificatorios, salubres y sociales (Higueras, 1997).
El presente trabajo tiene por objeto analizar los sistemas de naturación urbana y cómo inciden para combatir dichos problemas e invertir esas tendencias.
Problemas de la urbanización
Necesidad de naturación
Las ciudades son contaminadas por el CO y CO2, produciendo un recalentamiento de la atmósfera y la aparición del efecto invernadero por la falta de circulación del aire. Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero, procedentes de las ciudades, podrían estar entre el 60 y 70 % (UN-Habitat, 2011 ) , según las cifras de consumo. Dichas emisiones han aumentado 25 % en los dos últimos siglos (Earth Work Group, 1992). Por otra parte, se observa una disminución de la humedad relativa y un aumento de la escorrentía superficial (Urbano-López de Meneses & Urbano-Terrón, 2012 ) . Además, la población urbana en asentamientos construidos en tierras marginales se expone a deslaves e inundaciones repentinas (FAO, 2010). El ciclo de residuos presenta un aumento de los residuos sólidos urbanos ricos en materia orgánica y se ha perdido la fertilidad de las tierras por salinización (Sloan, Ampim, Basta, & Scott, 2012; Urbano & Urbano, 2012). Debido al desequilibrio entre la planificación y el crecimiento, aparecen deficiencias en la ocupación de patios y alturas, faltan zonas verdes (Rudolf & Rudolf, 1995), y las condiciones higiénicas, formales, constructivas, estéticas y de usos de las edificaciones son deficientes (Higueras, 1997). Algunos de los problemas sociales derivados de la urbanización son el hambre, la pobreza, la explotación y la falta de esperanza que pueden conducir a tasas elevadas de criminalidad, prostitución, falta de atención a los niños y consumo de drogas (FAO, 2010). Entre las enfermedades atribuidas al entorno urbano se encuentran, por una parte, las asociadas a los edificios con ambientes insalubres, y por otra, el síndrome del edificio enfermo, que origina irritación ocular y faríngea, cefaleas, fatiga, aturdimiento, molestias olfatorias, opresión torácica, síntomas asmáticos e irritación de la piel (Quirce & Bernstein, 2011).
La naturación urbana y sus beneficios
La naturación urbana es la acción de incorporar o fomentar la naturaleza mediante la recuperación de la flora y fauna autóctonas de una manera aceptable y sostenible (Briz, 1999; Briz & de Felipe, 2005). Rudolf (1992) definió la naturación de construcciones como el tratamiento técnico de superficies horizontales, verticales o inclinadas, a diferentes precios, con vegetación especialmente adaptada (Neila, Bedoya, & Britto, 1999; Urbano & Briz, 2004), para formar una capa multifuncional sobre dichas superficies. El objetivo es crear áreas naturadas de cierta extensión conectadas por cinturones y anillos verdes (De Felipe & Briz, 1998; Rudolf, Malhau, & Merino, 1995; Rudolf, & Rudolf, 1995) mediante i) la transformación de una parte del área urbana en bosques y plantas que sirvan de pulmón ecológico y recreo para los habitantes, y ii) uniendo las áreas mediante corredores verdes y pasillos ecológicos, a cualquier altura, que permitan la renovación del aire.
Algunos de los beneficios que los sistemas de naturación proporcionan al medio ambiente, a los edificios y a los usuarios (Alonso et al., 2009; Briz & De Felipe, 2005; FAO, 2010; Rudolf, 1992; Urbano & Briz, 2004) son:
]]> a ) Disminuyen la contaminación ambiental mediante la fijación de partículas contaminantes por las plantas y el sustrato (Vijayaraghavan, Joshi, & Balasubramanian, 2012).b ) Absorben anhídrido carbónico y disminuyen el efecto invernadero (Gorbachevskaya, 2012; Gorbachevskaya & Schreiter, 2010; Rowe, 2011) aportando oxígeno en los ambientes irrespirables de los núcleos urbanos (Alonso et al., 2009).
c ) Contribuyen eficazmente a la reducción de ecos. Las cubiertas naturadas de garajes subterráneos reducen el ruido de los coches hasta en 4 dB (Yang, Kang, & Choi, 2012). Para Rudolf (1992), un descenso del ruido en 3 dB equivale a una reducción del 50 % de las molestias originadas por el tráfico.
d ) Mantienen la humedad debido al retorno del agua de lluvia a su ciclo natural (Jim & Peng, 2012; Ouldboukhitine, Belarbi, & Djedjig, 2012).
e ) Amortiguan las oscilaciones diarias de la temperatura y estabilizan la temperatura de la ciudad (Castañeda-Nolasco & Vecchia, 2007; Gross, 2012a; Rudolf, 1992), pudiendo valorar cada 4 cm de vegetación, más sustrato como si fuera 1 cm de aislante térmico convencional (Neila, Bedoya, Acha, Olivieri, & Barbero, 2008).
f) Refrescan la temperatura exterior en entornos cálidos hasta en 5-7 °C (Alonso et al., 2009; FAO, 2010).
g ) Interceptan la radiación ultravioleta impidiendo que llegue directamente a la superficie terrestre, ya que la vegetación es capaz de absorber el 80 % de la radiación solar mediante diferentes procesos naturales (Alonso et al., 2009; Rudolff, 1992), y posibilitan el ahorro de energía debido a un mejor aislamiento de la edificación (Alonso et al., 2009; Tabares-Velasco, Zhao, Peterson, Srebric, & Berghage, 2012).
h ) Los sistemas naturados con aprovechamiento agrícola pueden contribuir al equilibrio del ciclo de residuos convirtiendo los desechos en compostaje. También se puede conseguir la manipulación segura de las aguas residuales para el riego de jardines y huertas con las aguas grises de las cocinas y regaderas (FAO, 2010; Gómez-González et al., 2011).
i) Benefician a los edificios disminuyendo la probabilidad de atasco de las bajantes debido al efecto colchón que genera la naturación. Asimismo, regulan el caudal de saneamiento de las lluvias torrenciales evitando la formación de charcos en las cubiertas hasta en 90 % (Metselaar, 2012; Nagase & Dunnett, 2012; Nardini, Andri, & Crasso, 2012). Además, aumenta la vida útil de los edificios y se reducen los costes de conservación por la disminución de las oscilaciones térmicas en los elementos constructivos y los efectos negativos de la dilatación como grietas y roturas, así como por el deterioro a causa de los rayos ultravioleta (Appl & Ansel, 2009; Rowe, 2011).
j) Para los usuarios, el mejor aislamiento de la vivienda incide positivamente en las facturas de calefacción, refrigeración y aire acondicionado (Metselaar, 2012). Alonso et al. (2009) estimaron que una reducción de 5 °C puede suponer un ahorro del 50 % en la refrigeración del edificio. En invierno disminuyen las pérdidas de calor, pudiendo reducirse el consumo anual de energía del edificio en 6 % (Gross, 2012b; Jaffal, Ouldboukhitine, & Belarbi, 2012).
]]> k) El paisaje urbano mejora y los propietarios revalorizan sus inmuebles.l) Los espacios para huertos urbanos se recuperan, lo que influye positivamente en el equilibrio psicosomático de los ciudadanos (Alonso et al., 2009; Ottele, Perini, Fraaij, Haas, & Raiteri, 2011); adicionalmente se fortalece la seguridad alimentaria y nutricional, y se contribuye a crear ciudades más verdes (FAO, 2010).
Los sistemas de naturación
Tipos de naturación
Los sistemas de naturación se clasifican en naturación intensiva, si se crean verdaderos jardines con árboles, senderos e incluso estanques (Schreiter, 2011), y naturación extensiva si el objetivo es crear una lámina vegetal bien adaptada y que tenga mínimos cuidados y mantenimiento (Jim & Peng, 2012; Kotsiris, Nektarios, & Paraskevopoulou, 2012; Nardini et al., 2012; Ntoulas, Nektarios, Spaneas, & Kadoglou, 2012; Tabares-Velasco et al., 2012). La naturación intensiva es un sistema de enverdecimiento más complejo que requiere de una protección resistente de la superficie a naturar. Además, la edificación deberá estar preparada para aguantar el sobrepeso. Por otra parte, la vegetación necesitará de una capa profunda de sustrato vegetal, de al menos 20 cm, que le permita desarrollarse y deberán proyectarse cuidados y mantenimiento de estos espacios-jardín. Por su parte la naturación extensiva trata de utilizar especies vegetales bien adaptadas al área a naturar; autóctonas. Estas especies vegetales necesitan menor profundidad de sustrato para su desarrollo y mínimos cuidados (Metselaar, 2012). La profundidad del sustrato estará entre los 8 y 12 cm, y los sistemas de protección de la cubierta serán más simples (Neila et al., 2008; Ruiz, 1999a).
Los sistemas de naturación también se pueden clasificar según la superficie de edificación utilizada. La naturación de azoteas y tejados consiste en el enverdecimiento de las cubiertas de los edificios, ya sean superficies planas o tejados con cierta inclinación, que permiten realizar obras de gran tamaño a bajo costo en las ciudades (Rudolf & Rudolf, 1995; Urbano-López de Meneses, 1999). Algunas variaciones son la azotea aljibe que recoge el agua de lluvia en una cámara que utilizarán las plantas por capilaridad, siendo idóneo en zonas secas (Rivela, Cuerda, Olivieri, Bedoya, & Neila, 2010; Ruiz, 1999b), o el aljibe prevegetado modular que consiste en cajones cubiertos por láminas de tepe (Neila et al., 2008).
La naturación vertical, de fachadas o paredes vivas, consiste en cubrir los edificios con plantas permanentes capaces de tapizar por su cuenta o mediante estructuras de apoyo (Gross, 2012a). Las fachadas deben estar en buen estado y ser capaces de soportar el peso aplicado verticalmente (Ottele et al., 2011). Debe existir superficie suficiente junto a la fachada, que permita situar las plantas y los sistemas de anclaje (Hopkins & Goodwin, 2011), así como disponer de buen drenaje que evite la existencia de agua encharcada (Urrestarazu & Bures, 2012). Entre las soluciones utilizadas se encuentran las fachadas vegetales opacas en gaviones a partir de módulos, las fachadas de paneles vegetados desmontables en caja metálica, los paneles vegetados en celdas drenantes o las fachadas translúcidas, invernadero extraplano de vegetación intermedia y una protección exterior móvil (Alonso et al., 2009, 2010; Olivieri, Neila, & Bedoya, 2010).
La naturación de vías de tren y tranvía utiliza el espacio entre los raíles de los tranvías como soporte de vegetación. La vegetación será de bajo porte. La base de la vía debe impermeabilizarse con antirraíces para que no se interfieran los raíles (Schreiter, 2010). Además, es importante prever una evacuación del excedente de agua para evitar la corrosión eléctrica (Gorbachevskaya, Kappis, & Máhlmann, 2009; Siemsen, Kramer, & Rudolf, 1999). La naturación de terraplenes de carreteras, autopistas o vías crea áreas con vegetación variada a los lados de las vías de circulación, con lo que se logra por una parte una menor erosión de estas superficies y por otra amortiguar los ruidos producidos por el tráfico (Yang et al., 2012). Los muros naturados cubren las paredes de vegetación protegiendo a los vecinos de los ruidos molestos en los costados de las vías y carreteras de tráfico intenso, consiguiendo así un aislamiento más eficaz y una imagen más agradable a la vista (Castañeda-Nolasco & Vecchia, 2007; Yang et al., 2012). Las plantas pueden ir enraizadas o bien aisladas del suelo, sobre estructuras de madera, metal, materiales sintéticos reciclados u hormigón (Kappis, Henze, Schreiter, & Gorbachevskaya, 2010). Los céspedes enrejados son estructuras de hormigón, material sintético u otro tipo en donde las plantas crecen en los orificios del enrejado. Este sistema es empleado para naturar caminos de acceso a edificaciones, aparcamientos poco concurridos o consolidar terraplenes con arrastres pluviales (Kappis, 2010b).
Capas básicas de un sistema de naturación
Materiales
]]> Los sistemas de naturación se componen de capas de protección de la edificación y capas de soporte de la vegetación (Dunnett & Kingsbury, 2004). La capa de pendientes o soporte base está en contacto con la cubierta original del edificio, permite corregir los desniveles o imperfecciones que pueda tener la superficie original y formar la pendiente deseada para el drenaje del agua del sistema de naturación. El material empleado puede ser hormigón/mortero, hormigón ligero acabado con capa de mortero o placas aislantes térmicas (Weiler & Scholz-Barth, 2009). Después se coloca una lámina impermeabilizante antirraíces que sirve para proporcionar estanqueidad a la cubierta. La membrana debe ser resistente a los microorganismos y a la perforación de raíces. Las láminas utilizadas son de origen bituminoso, como las láminas de betún modificado con elastómeros, generalmente estireno butadieno estireno (SBS), y de origen sintético como las láminas de policloruro de vinilo (PVC) y PVC plastificado (Teemusk & Mander, 2009).Posteriormente se coloca la capa de drenaje, que es el elemento cuya función será evacuar el agua sobrante del sustrato vegetal. Dicha capa puede estar formada por una capa drenante de áridos de canto rodado con un diámetro de 10 mm sin materias extrañas y con una profundidad de 20 cm, láminas sintéticas rígidas preformadas con protuberancias en al menos una de sus caras, con un fieltro filtrante pegado a las protuberancias, hilos sintéticos ensortijados, acabado por ambas caras con un fieltro filtrante o losas preformadas con una capa de hormigón poroso y una base aislante (Neila et al., 2008). En los sistemas modulares, el hormigón aligerado de los cajones actúa como drenante (Alonso et al., 2009). La capa separadora filtrante se emplea para evitar que los sedimentos del sustrato puedan colmatar la capa de drenaje reduciendo su capacidad. La capa separadora es un fieltro sintético con una gran permeabilidad perpendicular al plano.
Otra capa está formada por el sustrato y la vegetación. El sustrato es el soporte sólido, inerte o no, distinto del suelo natural, tanto orgánico como inorgánico, que se utiliza para el cultivo de plantas. Los sustratos orgánicos utilizados, tras un adecuado compostaje y manejo, son la turba y los residuos forestales y agrícolas, como corteza de pino, fibra de coco, acículas de pino, cáscaras de arroz, residuos de podas urbanas, sarmientos de vid, etc. (FAO, 2012; Kotsiris et al., 2012). Los sustratos inorgánicos pueden ser de origen natural sin manufacturación (gravas, arenas, tierra volcánica, etc.) y de origen natural con manufacturación previa (lana de roca, perlita, arcilla expandida, vermiculita, etc.). Un sustrato de origen sintético es el poliestireno en grânulos o placas. Se sugiere utilizar una combinación de sustratos para que los orgánicos aporten nutrientes y los inorgánicos controlen la evaporación, temperatura, aparición de malas hierbas y el aislamiento (Masaguer & Guerrero, 1999; Neila et al., 2008; Rowe, Getter, & Durhman, 2012; Vijayaraghavan et al., 2012).
Finalmente, sobre el sustrato irán las plantas cultivadas. Las plantas de naturación extensiva deben ser de cierta rusticidad, adaptadas al medio ambiente (Barker & Lubell, 2012; Gómez-Campo, 1999; Neila et al., 2008) y con raíces superficiales para desarrollarse en poca profundidad. Algunas plantas de interés son las perennes y tapizantes para dar aspecto vistoso todo el año (Nagase & Dunnet, 2012). Las plantas tolerantes a la contaminación urbana y a la salinidad, de crecimiento controlado, de poco peso y con bajo riesgo de incendio han sido probadas (Rowe et al., 2012; Whittinghill & Rowe, 2011). Otras características que deben buscarse en la selección de las especies son la resistencia a la sequía, temperaturas altas, heladas, fuerte radiación o excesiva acumulación de agua (Liu, Shyu, Fang, Liu, & Cheng, 2012; Ntoulas et al., 2012). Son recomendables las combinaciones de plantas (Cook-Patton & Bauerle, 2012; Kappis, 2010a; Nardini et al., 2012) que puedan dar aspecto vistoso con diferentes alturas, colores y texturas.
Líneas de actuación
Consideraciones finales
Las líneas de investigación y desarrollo actuales se refieren a la adaptación de los sistemas a las condiciones del área a naturar, a nuevos usos-aprovechamientos y a la planificación de ciudades sostenibles, para lo cual se llevan a cabo las siguientes acciones:
- El seguimiento de cubiertas monitorizadas que registran la temperatura y humedad en sistemas naturados (Neila et al., 2008) y que permiten cuantificar beneficios ambientales y económicos (Kim, Hong, & Koo, 2012).
- El ensayo de plantas, sustratos y resto de capas adaptados a las condiciones agroclimáticas de la zona a naturar (Liu et al., 2012; Ottele et al., 2011; Rayner, Raynor, & Williams, 2008) y que permiten desarrollar soluciones concretas para cada área (Barker & Lubell, 2012; Gross, 2012b; Teemusk & Mander, 2009).
]]> - El desarrollo de sistemas precultivados y de promotores de crecimiento (Tani et al., 2012) para superar el lento crecimiento de la vegetación y obtener beneficios desde el primer momento (Gorbachevskaya et al., 2009; Neila et al., 2008; Urbano, 2006a).- El ensayo de materiales sostenibles y respetuosos con el medio ambiente como lana de oveja en sustrato y llantas en el drenaje (Bianchini & Hewage, 2012; Herfort, 2010; Pérez, Vila, Rincon, Sole, & Cabeza, 2012; Solano, Ristvey, Lea-Cox, & Cohan, 2012; Urbano, 2006a, 2006b), y el análisis del ciclo de vida de cada una de las capas en diversas condiciones (Kim et al., 2012).
- El aprovechamiento de los sistemas como huertos urbanos, contribuyendo a la seguridad alimentaria y nutricional (FAO, 2010, 2012).
- La incorporación de las aguas residuales para la horticultura urbana mediante estanques de estabilización que utilizan algas y bacterias para eliminar los patógenos (FAO, 2010, 2012; Gómez-González et al., 2011).
- El estudio de la naturación como conservadora de la biodiversidad y el comportamiento animal en la ciudad (Ksiazek, Fant, & Skogen, 2012).
- La incorporación del concepto de naturación urbana en el desarrollo y políticas de ciudades sostenibles, ecociudades y arquitectura bioclimática (De Felipe & Briz, 1998; Urbano & Briz, 2005).
CONCLUSIONES
Las grandes ciudades masificadas presentan problemas en los ciclos ambientales, de residuos, edificatorios, sociales y salubres. La naturación urbana revierte esta tendencia y reporta beneficios al medio ambiente, a los edificios y a los usuarios. La naturación intensiva crea verdaderos jardines, y la naturación extensiva una lámina vegetal bien adaptada con cuidados mínimos. Como superficies naturadas se emplean cubiertas, fachadas, muros antirruidos, terraplenes, raíles de tranvía, aparcamientos y otros soportes en las ciudades. Los sistemas de naturación se componen de capas de protección de la edificación y capas de soporte de la vegetación. Se trabaja en la adaptación de los sistemas a condiciones específicas, en nuevos usos-aprovechamientos y en la integración de la naturación en la planificación de ciudades sostenibles.
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