La primavera y el verano de 2017 han estado entre los más lluviosos registrados en el este de Norteamérica, incluido el sur de Ontario.
Las precipitaciones primaverales batieron récords en lugares como Toronto, donde cayeron 44,6 milímetros de lluvia en 24 horas.
Los incesantes aguaceros provocaron el desbordamiento de la infraestructura de aguas pluviales de la ciudad más grande de Canadá e inundaron las concurridas calles del centro.
La urbanización de ciudades como Toronto ha provocado una rápida pérdida de superficies permeables por las que el agua puede escurrir libremente. Sumado al crecimiento de la población del centro de Toronto, esto significa que los sistemas de alcantarillado y de gestión de aguas pluviales deben gestionar más agua que en décadas anteriores.
Además, el aumento de las temperaturas globales se ha relacionado con el incremento de los fenómenos meteorológicos extremos en todo el mundo, una tendencia que podría agravarse si no se controla el calentamiento global.
Ciudades como Toronto están poco preparadas para hacer frente a estas cantidades sin precedentes de precipitaciones debido a que su infraestructura de aguas pluviales es insuficiente y obsoleta.
El veintitrés por ciento de las alcantarillas del centro de Toronto son combinadas, lo que significa que tanto las aguas pluviales como las aguas residuales de la ciudad fluyen por una misma tubería hasta una planta de tratamiento de agua. Durante los periodos de lluvias intensas, el volumen de aguas pluviales en la alcantarilla puede alcanzar su capacidad máxima y desbordarse hacia las calles de Toronto y sus lagos y ríos.
Esto significa que, para evitar inundaciones en las zonas céntricas, se vierten aguas residuales —sin tratar— en masas de agua donde se permite nadar y practicar otros deportes recreativos.
Con el aumento de las precipitaciones a escala mundial, es fundamental analizar cómo ciudades como Toronto pueden adaptar la infraestructura de los edificios existentes para reducir los daños por inundaciones y gestionar las aguas pluviales de forma más sostenible.
Las tecnologías de infraestructura verde, como los pavimentos permeables, los jardines de lluvia y las cisternas y los techos verdes, se recomiendan ahora habitualmente para hacer frente a fenómenos meteorológicos extremos.
Techos verdes para gestionar las aguas pluviales
Los techos verdes son una opción de infraestructura verde (IV) que puede instalarse en prácticamente cualquier azotea, siempre que esta pueda soportar la carga de peso. Los beneficios de los techos verdes van mucho más allá de su evidente atractivo estético.
Un estudio realizado por la ingeniera civil Jenny Hill, de la Universidad de Toronto, y sus colaboradores en el Laboratorio de Innovación y Ensayo de Techos Verdes de la universidad (GRIT Lab) demostró que los techos verdes pueden captar, en promedio, el 70 por ciento de las precipitaciones durante un periodo determinado, aliviando la presión sobre los sistemas subterráneos de aguas pluviales y devolviendo el agua de lluvia a la atmósfera.
El estudio examinó cuatro variables de diseño de techos verdes que representan las prácticas más comunes del sector: el tipo de vegetación (suculentas o gramíneas y plantas herbáceas con flores), el sustrato (mineral o compost de madera), la profundidad de plantación (10 o 15 centímetros) y el régimen de riego (ninguno, diario o activado por sensores), y analizó cómo influían estos cuatro factores en la captación de agua.
Se observó que el régimen de riego tenía el mayor efecto: la capacidad de retención aumentaba del 50 por ciento con riego diario al 70 por ciento con riego activado por sensores o sin riego. En otras palabras, los techos que no se riegan, o que solo se riegan cuando el suelo alcanza un nivel de humedad predeterminado, tienen mayor capacidad para absorber las aguas pluviales.
Además, el estudio calculó que el nuevo coeficiente de escorrentía máxima —un valor constante que se utiliza para calcular la capacidad de un techo verde para retener agua— de los techos verdes se sitúa en torno a 0,1-0,15, lo que supone una reducción del 85 al 90 por ciento en comparación con una superficie impermeable.
Los diseñadores e ingenieros suelen utilizar un valor de 0,5 (reducción del 50 por ciento) para evaluar el rendimiento de los techos verdes. Esta discrepancia entre las prácticas del sector y los resultados regionales basados en evidencia pone de relieve la necesidad de seguir investigando.
La segunda variable más importante para la retención de aguas pluviales fue el sustrato. El material de plantación más utilizado en los techos verdes se basa en las directrices de la Sociedad Alemana de Investigación, Desarrollo y Construcción del Paisaje (FLL).
La FLL recomendó un agregado mineral porque se considera más duradero y resistente que los sustratos biológicos. Sin embargo, esta recomendación ha sido cuestionada por investigaciones recientes.
Hill y su equipo compararon el sustrato mineral con el compost de madera. En los lechos sin riego, el compost superó al material mineral en un 10 por ciento (se retuvo el 70 por ciento de las precipitaciones, frente al 60 por ciento) y presentó una compactación o descomposición mínimas con el paso del tiempo.
Otro hallazgo clave del estudio de Hill fue que, cuando el sustrato ya estaba húmedo, ya fuera por el riego o por la lluvia, el material de plantación tenía la mayor influencia en la retención de agua. Cuando estaba completamente saturado, el compost superó al sustrato mineral hasta en tres veces (retuvo el 83 por ciento de las precipitaciones, frente al 29 por ciento).
El compost, un mejor sustrato
Esto significa que el compost no solo tuvo un mejor rendimiento en todas las estaciones, sino que fue mucho más eficaz en las estaciones lluviosas y durante tormentas consecutivas.
Se demostró que tanto la profundidad de plantación (10 frente a 15 centímetros) como la familia de plantas (suculentas frente a gramíneas y plantas herbáceas con flores) tenían poco impacto en la retención de aguas pluviales en comparación con el material de plantación y el régimen de riego.
Así, sin comprometer la gestión de las aguas pluviales, la selección de plantas puede responder a objetivos estéticos y a criterios ambientales, como la biodiversidad y el hábitat de las especies.
Una abeja revolotea alrededor de una planta en flor en el jardín de la azotea del GRIT Lab de la Universidad de Toronto. GRIT Lab de la Universidad de Toronto
Una de las limitaciones para construir techos verdes es la carga de peso, sobre todo en edificios que no se diseñaron originalmente para soportar el peso de un techo verde saturado. Por ello, una profundidad de plantación de 10 centímetros en lugar de 15 permitiría adaptar más techos.
Sin embargo, aunque una selección diversa de plantas que incluya gramíneas y plantas herbáceas daría lugar a un techo verde más rico desde el punto de vista estético y ecológico, esas plantas necesitan riego para sobrevivir en ciudades como Toronto. Dado que el riego reduce la retención de aguas pluviales, quienes diseñan techos verdes pueden considerar plantas suculentas resistentes a la sequía, como el sedum.
Sin embargo, si se plantan especies herbáceas en compost en lugar de sustratos minerales, se podría evitar la reducción de la capacidad de retención de aguas pluviales.
El riego a demanda, activado por un sensor de humedad del suelo, puede equilibrar la gestión del agua con la disponibilidad de agua para el crecimiento de las plantas. Además, el compost pesa mucho menos que el material mineral de plantación, lo que amplía las posibilidades de adaptación.
Así, la investigación de Hill y su equipo sobre cuatro variables distintas de los techos verdes nos permite comprender los beneficios y las limitaciones de cada una, así como la manera de combinarlas.
Techos verdes: la infraestructura verde óptima
En nuestra opinión como investigadores del GRIT Lab, los techos verdes son la infraestructura verde urbana óptima por su multifuncionalidad: pueden instalarse en edificios existentes, ofrecen espacios con biodiversidad para la fauna urbana y pueden ser espacios públicos enriquecedores que disfruten los habitantes de la ciudad. Además, los techos verdes pueden convertir lugares antes inhóspitos en espacios agradables y ofrecer nuevas zonas al aire libre para quienes trabajan en oficinas.
Estos hallazgos recientes muestran claramente el potencial de los techos verdes. Sin embargo, se necesitan estudios científicos exhaustivos, como los realizados en el GRIT Lab, para determinar la composición óptima de los techos verdes y lograr el mejor rendimiento.
Por ejemplo, aunque el tipo de vegetación tuvo poco efecto en la retención de aguas pluviales, se ha demostrado que la mezcla de plantas herbáceas nativas resulta más atractiva para las abejas nativas y, posiblemente, también más atractiva en general. Esta información es fundamental: aunque las suculentas son actualmente la norma del sector, plantar únicamente suculentas en los techos podría tener un impacto negativo en la ecología urbana de distintas regiones.
Otra variable que hay que tener en cuenta al diseñar un techo verde es su ubicación. El investigador del GRIT Lab Scott MacIvor y sus colaboradores descubrieron que la altura del edificio importa: hay muchas menos colmenas de abejas cuando los techos verdes están demasiado altos, por lo que sería inútil diseñar un techo para ayudar a las abejas por encima de ocho plantas.
A medida que los fenómenos de tormenta se vuelven más frecuentes e intensos, los municipios y las ciudades con infraestructuras de aguas pluviales envejecidas, como Toronto, tienen dificultades para encontrar maneras de reducir sus efectos. Los techos verdes pueden formar parte de la solución, pero no todos ofrecen los mismos resultados. Es esencial contar con investigación y conocimientos adecuados.
