Utilizzi delle risorse idriche per far fronte alle ondate di calore nelle città
Descrizione
Il numero di eventi di calore estremo è cresciuto in modo sostanziale in tutta Europa negli ultimi decenni, e si prevede che la lunghezza, la frequenza e l’intensità delle ondate di calore aumenterà in futuro. Le ondate di calore sono associate a peggioramenti nel benessere generale della popolazione e all’incremento di mortalità e morbilità, specialmente nei gruppi vulnerabili della popolazione, a meno che non siano prese delle misure di adattamento (EEA, 2016). Oltre ad avere effetti sulla salute, l’aumento delle temperature urbane ha un impatto molto significativo sul consumo di energia, sul comfort e sulla qualità ambientale delle città. Nelle città, gli impatti dovuti alle ondate di calore sono aggravati dall’effetto isola di calore urbana (Urban Heat Island – UHI). Le aree urbane sono più calde delle aree circostanti poiché i materiali di costruzione e pavimentazione assorbono e immagazzinano più calore delle superfici coperte di vegetazione.
Possono essere intraprese delle azioni per mitigare l’effetto UHI e favorire l’adattamento a temperature più calde, creando dunque un ambiente urbano più confortevole. Le esistenti tecniche di mitigazione dell’effetto UHI, che potenzialmente possono sia aumentare il comfort termico, sia ridurre la domanda di energia nelle città, suggeriscono l’utilizzo di materiali raffreddanti, inverdimento urbano, acqua e ombreggiature come potenziali soluzioni per moderare le temperature e aumentare la capacità adattativa. Dove applicare e quanto effettiva possa essere una specifica misura o tecnica dipende dalla posizione, dalla densità e dalla scala di contesto urbano, nonché dalla zona climatica. Una strategia di raffreddamento urbano è costituita dall’utilizzo di acqua per moderare le temperature nelle città. L’acqua nelle fontane, negli irrigatori e nei sistemi di nebulizzazione può essere usata per modificare i microclimi e raffreddare gli spazi esterni, specialmente nelle UHI. Per esempio, nebulizzatori d’acqua possono rinfrescare persone in attesa e l’aria alle fermate di autobus, si può bere dalle fontane pubbliche o riposare presso fontane ornamentali nei parchi. Anche bagnare le strade con acqua produce un effetto rinfrescante. Uno studio su Parigi (Francia), ha evidenziato che bagnare le strade può ridurre la temperatura dell’aria di 0.70°C e può ridurre l’effetto UHI di – 2,22°C (per dettagli si veda Hendel, et al, 2016.)
Tuttavia, il vincolo maggiore per queste strategie nell’area Adriatica è la disponibilità di risorse idriche. Inoltre, qualità e quantità di acqua necessarie per ciascuna strategia variano, ad esempio le fontane pubbliche richiedono che l’acqua potabile sia disponibile su richiesta, mentre le fontane decorative possono usare acqua di riciclo. Se non è integrato in un piano di gestione delle risorse idriche più ampio, l’uso di acqua per affrontare le ondate di calore potrebbe portare ad un aumento del consumo complessivo di acqua e diventare insostenibile in particolare nei periodi di siccità, che spesso accompagnano le ondate di calore. Il compromesso tra l’implementazione di soluzioni di raffreddamento che usano l’acqua per affrontare le ondate di calore e altri tipi di consumo delle risorse idriche va preso attentamente in considerazione, soprattutto in situazioni di scarsità di acqua acute o potenziali.
La performance dei sistemi di mitigazione del calore basati sulle risorse idriche è fortemente influenzata dalle condizioni climatiche locali. Umidità, temperatura dell’ambiente, velocità del vento, turbolenza e radiazione solare definiscono la capacità di evaporazione e il potenziale di mitigazione delle tecnologie e tecniche basate sulle risorse idriche (Santamouris, et al, 2016). I sistemi di raffreddamento evaporativo e l’acqua di superficie sono molto efficaci nei climi più secchi, dove l’acqua di superficie può utilizzare il calore ambientale per l’evaporazione, abbassando così la temperatura dell’aria. Le tecniche basate sulle risorse idriche potrebbero presentare un potenziale di mitigazione del calore minore in climi umidi, tuttavia in questi casi possono essere efficaci i ventilatori a nebulizzazione evaporativa, dove la combinazione di alta pressione e particelle d’acqua ultrafini produce una sensazione di fresco e asciutto (Low Carbon Living, 2017). Un possibile svantaggio dei sistemi di raffreddamento non passivo è che l’acqua ventilata o spruzzata, nella maggior parte dei casi, implica un maggior consumo di elettricità.
L’acqua, quando è usata insieme ad altre strategie per mitigare l’UHI , può produrre abbassamenti significativi della temperatura, e il potenziale di mitigazione è ancora maggiore quando si combina diverse tecniche (Santamouris, et al, 2016). Strategie di raffreddamento complementari comprendono l’aumento di superficie arborea e vegetativa; l’installazione di tetti verdi o superfici ad albedo maggiore; l’utilizzo di pavimentazione permeabili; strutture di ombreggiamento temporaneo oppure chiome di alberi. Si veda l’AO38 “Progettazione urbana all’insegna del ciclo dell’acqua” per gli usi delle risorse idriche come stagni e bacini d’acqua che sono maggiormente legati alla pianificazione del paesaggio urbano, e l’AO33 “Spazi e corridoi verdi nelle aree urbane” per le informazioni circa le aree vegetate.
Un esempio di successo dell’uso dell’acqua per contrastare le ondate di calore nelle città, insieme ad altre strategie di raffreddamento urbano, viene da Salonicco, in Grecia, dove un progetto per migliorare il bioclima del centro storico includeva l’installazione di sistemi per l’evaporazione di acqua (getti d’acqua, tende d’acqua e irrigatori), insieme alla circolazione forzata dell’aria (mediante l’uso di ventilatori da esterno), l’installazione di un nuovo sistema di illuminazione, la creazione di una rete pedonale e la messa a dimora di alberi (Covenant of Mayors Office, 2017).
Pure a Košice e Trnava, in Slovacchia, l‘acqua è stata utilizzata per aiutare i cittadini ad affrontare le ondate di calore. Mentre il quartiere cittadino di Zapad ha incluso nel suo piano di adattamento la costruzione e il recupero di infrastrutture blu e fontane d’acqua tra le azioni per fronteggiare la vulnerabilità dei cittadini alle temperature elevate e alle ondate di calore; a Trnava, uno spazio aperto precedentemente in stato di abbandono adiacente ad un gruppo di appartamenti, un asilo nido e una casa di riposo (quindi identificato come un luogo altamente vulnerabile alle ondate di calore) sono stati trasformati attraverso la rimozione dell’asfalto, la messa a dimora di alberi, la costruzione di una fontana e la fornitura di nuove panchine, creando dunque uno spazio verde in grado di offrire sollievo durante le ondate di calore (Climate-ADAPT, 2018Climate-ADAPT, 2018, Social vulnerability to heatwaves – from assessment to implementation of adaptation measures in Košice and Trnava, Slovakia).
Costi e benefici
Dato che l’uso di risorse idriche per affrontare le ondate di calore nelle città viene tipicamente realizzato insieme ad altre misure di raffreddamento urbano o di adattamento, è difficile fornire il costo singolo delle misure idriche laddove sono state usate. L’estensione dei servizi di approvvigionamento idrico è un’attività a basso costo, e in situazioni di scarsità idrica il costo dell’acqua non sarà comunque il fattore decisivo per decidere sugli usi concorrenziali dell’acqua. Vi sono costi di monitoraggio e manutenzione legati al controllo della qualità dell’acqua, cambio dei filtri e ai costi di mantenimento per mantenere ugelli delle fontane e dei nebulizzatori in buono stato. Ai nebulizzatori d’acqua e alle fontane sono pure associati costi relativi al consumo di elettricità.
I benefici derivanti dall’utilizzo dell’acqua per affrontare le ondate di calore e ridurre l’effetto UHI comprendono l’aumento di comfort termico all’aperto, che porta a una riduzione del consumo di energia (i.e. per l’aria condizionata) e minore produzione di calore di scarto.
Inoltre, gli utilizzi delle risorse idriche come ad esempio le fontane offrono l’ulteriore beneficio sociale di far riunire i bambini per giocare e la gente per incontrarsi al parco e nelle piazze. Tuttavia, bisogna prendere decisioni per opzioni di adattamento per affrontare temperature elevate nelle città in una prospettiva integrata. Questo significa che in situazioni di scarsità idrica, l’uso di acqua per il verde urbano potrebbe contribuire di più alla mitigazione degli impatti del cambiamento climatico di quanto lo possano fare le tecniche presentate qui.
Tempi di implementazione e durata
L’installazione di fontane o nebulizzatori di acqua può essere realizzata molto velocemente, e con una manutenzione regolare le loro funzioni possono durare per qualche tempo.
Risorse per informazioni maggiormente dettagliate
Climate-ADAPT, 2016, Adaptation option: Water uses to cope with heat waves in cities, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/water-uses-to-cope-with-heat-waves-in-cities
Climate-ADAPT, 2018, Case study: Social vulnerability to heatwaves – from assessment to implementation of adaptation measures in Košice and Trnava, Slovakia, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/case-studies/social-vulnerability-to-heatwaves-2013-from-assessment-to-implementation-of-adaptation-measures-in-kosice-and-trnava-slovakia
Covenant of Mayors Office, 2017, Bioclimatic upgrade of public spaces Thessaloniki, Greece, https://www.covenantofmayors.eu/index.php?option=com_attachments&task=download&id=362
EEA, 2016, Indicator assessment: Extreme temperatures and health, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/heat-and-health-2/assessment
Hendel, Gutierrez, Colombert, Diabc and Royon, 2016, ‘Measuring the effects of urban heat island mitigation techniques in the field: Application to the case of pavement-watering in Paris’, Urban Climate, Vol. 16, pp. 43-58, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212095516300086
Low Carbon Living, 2017, Guide to urban cooling strategies, http://www.lowcarbonlivingcrc.com.au/sites/all/files/publications_file_attachments/rp2024_guide_to_urban_cooling_strategies_2017_web.pdf
Santamouris, Ding, Fiorito, Oldfield, Osmond, Paolini, Prasad and Synnefa, 2016, ‘Passive and active cooling for the outdoor built environment – Analysis and assessment of the cooling potential of mitigation technologies using performance data from 220 large scale projects’, Solar Energy, Vol. 154, pp. 14-33, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X16306004
Ulteriori fonti:
LIFE WATERCOOL – Water efficient systemic concept for the climate change adaptation in urban areas – progetto in corso d’opera in Spagna – In un’area dimostrativa, in una strada, sarà utilizzata una infrastruttura idrica come veicolo conveniente di adattamento al calore (combinando riserve di freddo e pavimentazioni funzionali) e per migliorare l’efficienza nell’uso delle risorse idriche e il comfort.