Un estudio ha analizado la creciente amenaza del calor extremo y sus efectos en la sociedad y el medio ambiente.
La investigación muestra que la exposición al calor extremo en las zonas urbanas es mucho más generalizada, y está aumentando en muchas más áreas, de lo que se creía anteriormente.
Los resultados de esto pueden afectar a todos los aspectos de la vida, desde la seguridad alimentaria y el acceso al agua hasta la salud pública en general.
El calor extremo ya afecta a casi dos000 millones de residentes urbanos en todo el mundo, según un nuevo estudio.
La nueva investigación es la primera en examinar con detalle las tendencias globales de exposición al calor extremo en las zonas urbanas. El estudio abarcó más de 13 000 asentamientos a lo largo de casi tres décadas y media.
Los autores descubrieron que la exposición a temperaturas peligrosas aumentó un 200 % desde mediados de la década de 1980, y que las personas pobres y marginadas corren un riesgo especial.
En 34 años, la exposición urbana al calor extremo aumentó un 200 % a escala mundial.
«Nuestro estudio revela que la exposición al calor extremo en las zonas urbanas es mucho más generalizada, y está aumentando en muchas más áreas, de lo que habíamos percibido previamente», afirma la coautora Kelly Caylor, directora del Earth Research Institute de la Universidad de California en Santa Bárbara. «Casi una de cada cinco personas en la Tierra ha experimentado aumentos en la exposición al calor urbano en los últimos 30 años».
El estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias es solo el primero de muchos que profundizarán en la creciente amenaza del calor extremo y sus efectos en la sociedad y el medio ambiente.
El autor principal, Cascade Tuholske, se interesó inicialmente por la forma en que el cambio climático podría afectar directamente a la seguridad alimentaria urbana, especialmente entre los hogares de bajos ingresos.
«Muchas de estas personas no son necesariamente inseguras alimentariamente en términos de, por ejemplo, un déficit calórico, pero destinan un porcentaje muy elevado de sus ingresos a la alimentación», explica. Esto las deja en una situación vulnerable, sobre todo porque el calor extremo a menudo reduce drásticamente la productividad laboral y, a su vez, los ingresos y la seguridad alimentaria.
Por ello, para comprender la seguridad alimentaria urbana fue necesario determinar cuántas personas se ven afectadas por el calor extremo.
«Revisé la bibliografía y me di cuenta de que no existía ninguna comprensión de referencia sobre dónde el calor extremo afecta a las personas en las ciudades a escalas detalladas», afirma Tuholske, que actualmente es investigador científico posdoctoral en el Earth Institute de la Universidad de Columbia.
El calor extremo en el mundo
Los autores se enfrentaron a dos grandes desafíos al construir esta referencia. El primero fue obtener estimaciones de población razonablemente precisas. Según explica Tuholske, los investigadores en realidad no saben cuántas personas viven en la Tierra, ya que hay muchos lugares donde no es viable contar la población debido a la geografía, la infraestructura o la gobernanza.
Tuholske obtuvo sus datos de población a partir de una base de datos global de asentamientos humanos elaborada por el Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea. La Comisión estima la distribución de las poblaciones urbanas utilizando los datos censales más detallados disponibles combinados con técnicas de teledetección de Landsat.
El segundo gran desafío fue obtener los datos meteorológicos necesarios para caracterizar la exposición al calor en todo el planeta. Afortunadamente, el Climate Hazards Center de la Universidad de California en Santa Bárbara creó recientemente un nuevo conjunto de datos con esta información: el Climate Hazards InfraRed Temperature with Stations (CHIRTS).
«CHIRTS es el análogo en temperatura de nuestro producto de precipitación CHIRPS, muy utilizado», afirma el coautor Chris Funk, director del Climate Hazards Center. «Al igual que CHIRPS, combina mapas de muy alta resolución de promedios a largo plazo con observaciones satelitales y de estaciones variables en el tiempo». Este conjunto de datos proporcionó exactamente el tipo de información que los autores necesitaban para este artículo.
Mapas globales de calor
A lo largo de su análisis, los investigadores utilizaron una métrica denominada temperatura de globo de bulbo húmedo (WBGT) para cuantificar el calor extremo. La WBGT es un índice que tiene en cuenta la temperatura, la humedad, la velocidad del viento y el calor radiante. Similar a un índice de «sensación térmica», se desarrolló para reflejar con mayor precisión cómo las condiciones ambientales afectan al cuerpo humano.
Para calcularla, Tuholske dividió la superficie terrestre en una cuadrícula. Para cada celda, utilizó sus modelos y conjuntos de datos para calcular la temperatura máxima y la humedad relativa de cada día entre 1983 y 2016. Esto le permitió calcular la WBGT.
A continuación, Tuholske superpuso esta cuadrícula sobre el mapa de las poblaciones urbanas. Eligió una temperatura de globo de bulbo húmedo de 30 °C (86 °F) como umbral de exposición al calor extremo. Este valor se utiliza habitualmente, ya que la Organización Internacional de Normalización lo considera un riesgo alto de enfermedades laborales relacionadas con el calor.
Para cada año, contó cuántos días superó cada celda una WBGT de 30 °C y, a continuación, multiplicó esa cifra por la población de dicha celda. El resultado fue el número de persona-días al año de exposición al calor extremo, con una resolución de 0,05° de latitud por 0,05° de longitud.
«Descubrimos que, en 34 años, la exposición urbana al calor extremo aumentó un 200 % a escala mundial», afirma Tuholske. Los investigadores también pudieron distinguir entre las contribuciones del crecimiento de la población y del aumento de las temperaturas. Comprobaron que el crecimiento de la población explicaba dos tercios del aumento interanual, mientras que el calentamiento explicaba un tercio.
Pocas opciones para escapar del calor
Tienen previsto analizar con mayor detalle los aportes independientes del cambio climático frente al efecto de isla de calor urbana en un artículo próximo.
«Este estudio subraya que la exposición al calor extremo ya está aumentando en alrededor de la mitad de las ciudades y localidades del mundo», afirma Funk. «Y el crecimiento de la población es un factor impulsor importante del aumento del riesgo. Debemos tener en cuenta estos factores demográficos, además del cambio climático».
Por ejemplo, según afirman los autores, las personas en situación de desventaja económica y marginadas son especialmente vulnerables a la exposición al calor extremo. Además de su riesgo de inseguridad alimentaria, estas personas tienen menos opciones para mitigar su exposición al calor extremo, explica Caylor. También tienden a vivir en zonas urbanas propensas a episodios de temperaturas extremas más graves y prolongados.
En efecto, la amenaza del calor extremo varía a nivel regional e incluso urbano, un tema que los autores planean examinar en mayor profundidad en el futuro. Alrededor de una cuarta parte del cambio global en la exposición al calor extremo procedió de solo 25 asentamientos urbanos. Los cuatro primeros fueron: Daca, Bangladés; Delhi, India; Calcuta, India; y Bangkok, Tailandia.
6000 ciudades
Este problema dista mucho de limitarse a las grandes ciudades. Casi 6000 municipios experimentaron un aumento significativo de la exposición al calor extremo, según afirman los autores.
Además, el impacto del calor en la población varía enormemente, y afecta a más zonas que las destacadas en este estudio. Por ejemplo, la ola de calor de verano de 2021 en el noroeste del Pacífico fue peligrosa porque la región no está adaptada para hacer frente a las altas temperaturas.
«En Seattle o Portland hay muy poco aire acondicionado», afirma Tuholske. Así pues, aunque las condiciones pueden no haber igualado las de ciudades como Delhi o Dubái, el impacto fue igualmente grave.
Por eso, según explica Tuholske, los autores no pueden extrapolar los resultados de este estudio a los efectos en una ciudad concreta. Dicho esto, el artículo y los conjuntos de datos en los que se basa sientan las bases para una gran cantidad de trabajos futuros.
Aunque Tuholske decidió centrarse en la exposición urbana al calor para este estudio, la abundancia de datos disponibles permitirá a los investigadores estudiar una amplia variedad de temas, tendencias y efectos.
¿Qué hace el Foro Económico Mundial por el futuro de las ciudades?
El Centro para la Transformación Urbana conecta a líderes urbanos, empresas y gobiernos para comprender los desafíos y las oportunidades que configuran el futuro de las ciudades.
Mediante el aprendizaje entre pares y la colaboración, el Centro permite a las ciudades intercambiar conocimientos y convertir la comprensión compartida en soluciones urbanas prácticas y resilientes.
El Climate Hazards Center espera comenzar a publicar actualizaciones operativas del conjunto de datos CHIRTS para finales de 2021. La actualización incluirá además proyecciones del cambio climático para 2030 y 2050.
Funk prevé crear, en última instancia, un sistema combinado de observación y previsión que podría integrarse en un sistema de alerta temprana de olas de calor.
Los autores están bien posicionados para lograrlo, ya que tanto el Climate Hazards Center de la Universidad de California en Santa Bárbara como el Earth Institute de Columbia contribuyen a los sistemas de alerta temprana para fenómenos meteorológicos extremos. El Climate Hazards Center ya dispone de un sistema de este tipo para las sequías, pero está trabajando para ampliar su capacidad de anticipar el calor extremo y las precipitaciones.
