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Piante e acqua possono alleviare il caldo nelle città. Prendendo come esempio Zurigo, i ricercatori dell’Eawag hanno testato un modello climatico che indica l’entità dell’effetto delle aree verdi e blu. Il modello supporta la pianificazione urbana e mostra dove i miglioramenti sarebbero particolarmente efficaci.
A causa dei cambiamenti climatici, le ondate di calore sono sempre più frequenti, con effetti particolarmente dannosi sulla salute umana, sui mezzi di sussistenza e sulle infrastrutture delle città. Il passaggio della copertura del suolo da materiali naturali a materiali artificiali come il cemento e l’asfalto comporta un maggiore accumulo di energia, una minore evaporazione dell’acqua e una minore ventilazione. "Con il nostro lavoro vogliamo contribuire a trovare soluzioni per migliorare la qualità della vita delle popolazioni urbane", afferma João Leitão, professore al Politecnico di Zurigo e capogruppo del dipartimento di Gestione delle acque urbane dell’Eawag.
Gli studi hanno dimostrato che uno dei modi migliori per raffreddare le aree urbane all’aperto è aumentare la quantità di spazio verde e di acqua. Ma quanto può realmente ridurre la temperatura in un determinato luogo? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori australiani hanno sviluppato un modello climatico chiamato TARGET, acronimo di "The Air-temperature Response to Green/blue-infrastructure Evaluation Tool". "Abbiamo studiato la bontà delle previsioni di TARGET e se uno strumento del genere sia adatto alla pianificazione urbana", spiega Leitão.
Un modello semplice e veloce
A differenza di altri modelli numerici complessi che richiedono molta potenza di calcolo, TARGET è semplice e veloce. Come input, richiede dati meteorologici generali e dati geografici che indicano i materiali di cui è ricoperta la città, l’altezza degli edifici e la larghezza delle strade. Sulla base di questi dati, TARGET genera previsioni di temperatura superficiale e atmosferica per le rispettive località. "Si tratta quindi di un modello spaziale", spiega Jixuan Chen, dottorando del gruppo di Leitão e autore principale dello studio TARGET: "Il modello mostra, ad esempio, che la temperatura dell’aria è più alta in una certa località perché lì c’è più cemento, o che è più fresca nelle aree boschive".Per verificare la corrispondenza tra le previsioni di TARGET e la realtà, i ricercatori hanno scelto Zurigo come caso di studio: un’area di circa 29 km2 che comprende il centro della città lungo la Limmat e le grandi aree verdi di Käferberg e Zürichberg. Le temperature della superficie e dell’aria sono state calcolate per diverse località durante un’ondata di calore nell’estate del 2023.
I ricercatori hanno confrontato i risultati della simulazione con i valori di temperatura misurati direttamente sul posto. Si sono basati sui dati del servizio meteorologico Meteoblue, che dispone di una rete di oltre 40 stazioni nell’area in esame, nonché su stazioni meteorologiche gestite da privati (Netatmo), che effettuano misurazioni della temperatura esterna su base volontaria. Il risultato: "La simulazione di TARGET concorda bene con i dati della rete meteorologica privata", riassume Chen: "Il modello indica correttamente le temperature, quindi è uno strumento affidabile per prevedere le temperature di superficie e dell’aria nelle città".
In un’ulteriore fase, i ricercatori hanno studiato come le aree con diverse proporzioni di aree verdi e blu differiscano in termini di temperatura. "Volevamo sapere come sarebbe cambiata la temperatura della superficie e dell’aria se avessimo reso le nostre città più verdi", spiega Leitão. Applicando il modello al caso di studio di Zurigo, è emerso che la temperatura dell’aria scende di circa 1,2 gradi Celsius se le aree verdi-blu passano dallo 0 al 20% al 60-80%. Diventa più fredda di altri 4 gradi Celsius se il sito viene convertito in una foresta urbana. Nei giorni estivi presi in esame, sul Käferberg faceva fino a 5,2 gradi Celsius in meno rispetto al centro di Zurigo.
"1,2 gradi Celsius in città non sono molti", ammette Leitão: "Tuttavia, la conversione vale la pena. Perché le aree verdi-blu aggiuntive svolgono altre funzioni o compiti ecologici". Possono anche assorbire meglio l’acqua piovana, aumentare la biodiversità e creare aree ricreative. Se si vuole contrastare ancora di più il caldo, si possono creare, ad esempio, corridoi di vento che portino l’aria più fresca dalle foreste circostanti al centro della città. "Probabilmente potremmo ottenere un altro grado di raffreddamento", stima Leitão: "Anche questo non è enorme, ma tutto questo può davvero aiutare a ridurre la temperatura dell’aria".
Dove i miglioramenti hanno un impatto maggiore
L’analisi dei risultati dello studio mostra anche quanto raffreddamento ci si può aspettare dai diversi tipi di copertura del suolo verde-azzurro in un determinato luogo. Gli alberi, ad esempio, si sono dimostrati circa due volte più efficaci dei prati irrigati. Per decidere dove un intervento sarebbe stato particolarmente efficace, i ricercatori hanno anche tenuto conto del numero di persone presenti nelle varie aree di Zurigo, utilizzando i dati di 20 stazioni automatiche della città di Zurigo che registrano il numero di pedoni e ciclisti ogni 15 minuti."I luoghi con un alto volume di traffico pedonale e ciclistico e una bassa percentuale di traffico blu-verde dovrebbero essere considerati prioritari", dice Chen: "I miglioramenti sarebbero particolarmente efficaci in questi luoghi". A Zurigo, ad esempio, si tratta dell’incrocio di Bucheggplatz o della Langstrasse, particolarmente trafficata. In un ulteriore studio, Chen sta verificando quanto si possa ridurre la temperatura durante un’ondata di calore spruzzando preventivamente le strade con acqua, come già avviene in Giappone.
"TARGET può essere utilizzato per confrontare diversi scenari di pianificazione e determinare i luoghi in cui un intervento è particolarmente efficace", conclude Leitão: "Lo strumento è quindi adatto alla futura pianificazione urbana in tutto il mondo". TARGET diventerà quindi parte di un modulo generalmente accessibile nei software per i sistemi informativi geografici (QGIS). I ricercatori dell’Eawag ci stanno lavorando insieme ai loro colleghi in Australia, Svezia e Belgio. "Questo software può gestire tutti i dati di input in modo che gli urbanisti o gli architetti del paesaggio possano facilmente utilizzare il modello in futuro per migliorare la qualità della vita nelle città", spiega Leitão.
Chen, J.; Bach, P. M.; Nice, K. A.; Leitão, J. P. (2024) Investigating the efficacy of a fast urban climate model for spatial planning of green and blue spaces for heat mitigation, Science of the Total Environment, 955, 176925 (13 pp.), doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.176925 , Institutional Repository
