El cambio climático está afectando a todos los parámetros del espectro ambiental y, por tanto, a todos los aspectos de la vida. En cuanto a la resiliencia del agua, los efectos persistentes del cambio climático juegan un papel importante en la limitación del acceso al agua, al tiempo que aumentan la demanda de suministros de agua en todo el país y muy especialmente en el sur de California. La aceleración del ciclo hidrológico por el cambio climático también ha aumentado los riesgos de tormentas extremas y sequías en la mayoría de las regiones, especialmente las semiáridas. Las soluciones basadas en la naturaleza (NBS), cuando se diseñan en respuesta a los impactos proyectados del cambio climático, pueden ofrecer estrategias adaptativas prácticas y rentables para la gestión de aguas pluviales para enfrentar y mitigar el daño ecológico causado por el cambio climático. Esta publicación explorará cómo el cambio climático afecta la gestión de aguas pluviales en el sur de California, explicará cómo NBS puede ayudar a adaptarse al cambio climático y enumerará estrategias recomendadas para prácticas de gestión de aguas pluviales resilientes al cambio climático.
El Impacto del Cambio Climático en los Patrones de Precipitación y Escorrentía
El cambio climático puede afectar significativamente la disponibilidad de agua a través de su impacto directo en la intensidad y frecuencia de las precipitaciones. Los cambios en las precipitaciones dependen en gran medida de los patrones de variabilidad de la circulación atmosférica (los cambios en las precipitaciones están correlacionados con el cambio climático). El cambio climático está asociado principalmente con algunos de estos cambios de circulación observados. Su contribución al aumento de las temperaturas globales ha permitido que los océanos y los cuerpos de agua locales se calienten más, la nieve se derrita más rápido y las tasas de evaporación se produzcan más rápidamente. Esto puede intensificar el ciclo hidrológico y aumentar el volumen de vapor de agua en nuestra atmósfera, lo que puede conducir a un mayor riesgo de tormentas extremas en las zonas costeras afectadas por tormentas.Un asunto que aumentaría drásticamente la escorrentía de aguas pluviales y crearía varios riesgos ambientales graves para la salud de las comunidades susceptibles en el sur de California (Indicadores de cambio climático: Precipitaciones intensas). Por otro lado, otras áreas del suroeste ubicadas lejos de las rutas de las tormentas solo se volverán más vulnerables a las sequías.
Impactos del cambio climático en los sistemas de aguas pluviales: Múltiples estudios han identificado factores de estrés inducidos por el clima en la hidrología urbana. Según Pierce et al. (2018), se proyecta que el sur de California experimente menos eventos de tormentas, pero más intensos, lo que estresará los sistemas de aguas pluviales existentes que fueron diseñados para caudales máximos más bajos. Rahmani et al. (2020) señalan que las áreas urbanas con alta cobertura impermeable son especialmente vulnerables a las inundaciones repentinas y la degradación de la calidad del agua bajo estos regímenes de precipitación cambiantes.
Impactos del cambio climático en el aumento del nivel del mar: El aumento del nivel del mar y el aumento de las capas freáticas subterráneas en ciudades costeras como Los Ángeles y Long Beach añaden complejidad adicional. Como señalan Sweet et al. (2017), el aumento del nivel del mar agrava los problemas de reflujo de marea y de capacidad de drenaje, especialmente donde todavía hay sistemas alimentados por gravedad.
Cómo las Soluciones Basadas en la Naturaleza Pueden Ayudar a Adaptarse al Cambio Climático
Las soluciones basadas en la naturaleza son un conjunto de enfoques multipropósito que buscan aumentar la resiliencia al cambio climático. Considerados como una medida de adaptación eficaz y económica, estos proyectos ecológicos suelen tener mayores beneficios colaterales y cuestan hasta dos a cinco veces menos que un proyecto de ingeniería (¿Cuáles son las soluciones basadas en la naturaleza para el cambio climático?). Si bien no pueden funcionar como la única respuesta al cambio climático, las SbN bien diseñadas pueden desempeñar un papel crucial a la hora de mejorar la seguridad hídrica, mejorar la captura de carbono y reducir las temperaturas durante el resto del siglo. Prácticas como la restauración de humedales, la preservación de ríos y llanuras aluviales y la protección de zonas costeras pueden ayudar a estabilizar las costas y disipar la energía de las olas para reducir las posibilidades de que se produzcan inundaciones y erosión en las comunidades locales de todo el sur de California (soluciones basadas en la naturaleza).
Ejemplos de Estrategias de Gestión Adaptativa de Aguas Pluviales
Existe una multitud de estrategias de adaptación sostenibles que las personas pueden adoptar ante el cambio climático. Sin embargo, la eficacia de estas soluciones basadas en la naturaleza depende en gran medida del contexto local. Independientemente de la variabilidad regional, siempre se recomienda considerar estándares técnicos, gobernanza colaborativa, transferencia de conocimientos, desarrollo de capacidades y financiamiento suficiente para una implementación adecuada. Se alienta a los miembros de la comunidad a practicar la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (IWRM): un proceso que promueve el “desarrollo y la gestión coordinados del agua, la tierra y los recursos relacionados con el fin de maximizar el bienestar económico y social resultante de manera equitativa sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas vitales” (Global Water Partnership, 2000). A continuación se presentan algunas formas en las que uno puede participar en la IWRM.
- Infraestructura natural: La integración de soluciones ecológicas en la planificación urbana puede mejorar la resiliencia frente a los desafíos relacionados con el agua. Características como techos verdes, jardines de lluvia y pavimentos permeables ayudan a gestionar las aguas pluviales, mejorar la calidad del agua y crear espacios habitables que sean resistentes a los fenómenos de lluvia extrema.
- Conservación del agua: En los paisajes urbanos, la conservación del agua abarca la implementación de prácticas de desarrollo de bajo impacto, como la captación de agua de lluvia y la reutilización de aguas grises. Fomentar el uso sostenible del agua reduce la escorrentía de aguas pluviales, mejora la seguridad hídrica y apoya la sostenibilidad general de los entornos urbanos.
- Mitigación de riesgos de inundaciones: La mitigación de riesgos de inundación se refiere a las estrategias destinadas a reducir el riesgo de inundaciones en zonas urbanas. Esto incluye la construcción de muros de contención, diques y el establecimiento de rutas de evacuación bien planificadas. Estas medidas protegen a las comunidades mediante la gestión de las inundaciones y la seguridad durante fenómenos meteorológicos extremos.
- Restauración de ecosistemas: La restauración de ecosistemas en paisajes urbanos implica la rehabilitación de áreas naturales como humedales, ríos y zonas costeras. Al preservar estos ecosistemas, las ciudades pueden estabilizar las costas, disipar la energía de las olas y fortalecer las defensas naturales contra inundaciones, reduciendo así los riesgos de inundaciones y erosión.
- Plantación de cultivos resistentes a la sequía: La incorporación de cultivos resistentes a la sequía en la agricultura urbana reduce significativamente el consumo de agua y favorece la producción de alimentos en regiones áridas. Además, la promoción de plantas nativas en el paisajismo mejora la conservación del agua y la biodiversidad, contribuyendo así a ecosistemas urbanos más saludables.
- Sistemas de drenaje urbano: Los sistemas de drenaje urbano están diseñados para gestionar eficazmente la escorrentía de aguas pluviales dentro de las ciudades. Al gestionar la escorrentía localmente, estos sistemas reducen la carga sobre la infraestructura tradicional de alcantarillado, ayudan a prevenir inundaciones y mejoran la calidad del agua en las vías fluviales urbanas.
Recomendaciones para la Planificación Futura de Aguas Pluviales
- Alcance y participación comunitaria: Involucre a sus comunidades locales para abordar las preocupaciones y soluciones locales sobre las aguas pluviales.
- Involucrar a las partes interesadas en la planificación e implementación de estrategias de gestión de aguas pluviales
- Promover campañas educativas y programas de incentivos para destacar la importancia de reducir las superficies impermeables y fomentar la adopción de prácticas de infraestructura verde en propiedades públicas y privadas
- Implementación centrada en la equidad: Muchas comunidades marginadas carecen de acceso a infraestructura verde. Los programas deben diseñarse para distribuir equitativamente los beneficios y priorizar las zonas propensas a inundaciones con vulnerabilidades socioeconómicas (Mitchell et al., 2020).
- Integración de tecnología inteligente: Utilice herramientas avanzadas de modelado de aguas pluviales para predecir mejor los volúmenes de escorrentía y determinar áreas de alta prioridad para la intervención.
- Sensores de monitoreo precisos que rastrean la intensidad de la lluvia y el volumen de escorrentía
- Sistemas de control adaptativo que se ajustan a las prácticas de gestión de aguas pluviales con base en datos en tiempo real
- Incorporan el pronóstico potencial de los patrones de precipitación en los cálculos de diseño
- Más infraestructura verde: Promover una cultura de infraestructura verde que ayude a mejorar la gestión del volumen de aguas pluviales y proporcione beneficios de costos sostenibles a largo plazo.
- Desarrollar estrategias integrales de mantenimiento para que los miembros de la comunidad puedan garantizar la durabilidad de las prácticas de infraestructura verde
- Garantizar que todas las prácticas de gestión de aguas pluviales cumplan con las normativas locales y estatales
- Incorporar pavimentos permeables, jardines de lluvia, biofiltros, techos verdes, etc., para mejorar la reducción de la escorrentía, la filtración de agua y la refrigeración urbana
- Colaboración interinstitucional: Las estrategias regionales coordinadas entre agencias de agua, municipios y grupos comunitarios aumentan el éxito de la implementación (Wong y Brown, 2009).
Referencias
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3. NASA. (2022). How does climate change affect precipitation? | NASA Global Precipitation Measurement Mission. Gpm.nasa.gov; NASA. https://gpm.nasa.gov/resources/faq/how-does-climate-change-affect-precipitation
4. Center for Climate and Energy Solutions. (2019, July 12). Extreme Precipitation and Climate Change | Center for Climate and Energy Solutions. Center for Climate and Energy Solutions. https://www.c2es.org/content/extreme-precipitation-and-climate-change/
5. Rosenberger, L., Leandro, J., Pauleit, S., & Erlwein, S. (2021). Sustainable stormwater management under the impact of climate change and urban densification. Journal of Hydrology, 596, 126137. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126137
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7. Results, W. E. F.-R. to. (n.d.). WEF - Rainfall to Results. Www.wef.org. https://www.wef.org/topics/practice-areas/stormwater-and-watershed-management/rainfall-to-results/
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9. Mitchell, B. C., et al. (2020). Prioritizing green infrastructure for climate resilience and environmental justice. Sustainability, 12(3), 795.
10. Pierce, D. W., et al. (2018). Climate, drought, and sea level rise scenarios for California. Climatic Change, 150(3-4), 377–391.
11. Rahmani, V., et al. (2020). Climate change impacts on urban stormwater runoff in Southern California. Journal of Hydrology: Regional Studies, 31, 100728.
12. Sweet, W. V., et al. (2017). Global and Regional Sea Level Rise Scenarios for the United States. NOAA Technical Report NOS CO-OPS 083.
13. Wong, T. H. F., & Brown, R. R. (2009). The water sensitive city: principles for practice. Water Science & Technology, 60(3), 673–682.
Sobre los Autores
Daniel Gonzalez II se desempeña como Especialista en Extensión de Investigación en el Centro de Investigación y Extensión del Sur de California, como parte del Programa de Becas Grizzly Corps. Su trabajo se centra en la investigación y el desarrollo de soluciones basadas en la naturaleza para la gestión de aguas pluviales en el sur de California. Con experiencia como educador certificado en los niveles K-12, Daniel está emocionado de mejorar el acceso a recursos resilientes al clima para las comunidades locales en toda la región.
Contacto: dgonzalezll@berkeley.edu
Esther N. Lofton es Asesora en Resiliencia de Cuencas Urbanas, atendiendo a los condados de Orange, Los Ángeles, San Bernardino y Riverside. Su trabajo se enfoca en la calidad del agua potable y ambiental, la eficiencia en el uso del agua, la seguridad del abastecimiento hídrico y la equidad en el acceso al agua. Realiza investigaciones a diversas escalas, como cuencas superficiales y subterráneas, barrios, y a nivel de campo o de hogares. Su investigación tiene como objetivo proporcionar recomendaciones y orientación a partes interesadas como administradores de cuencas y aguas pluviales, responsables de políticas públicas y la ciudadanía, para apoyar una mejor toma de decisiones en la gestión de los recursos hídricos.
Contacto: enmosase@ucanr.edu o (858) 282-6737