Adattamento allo stress termico ad Anversa (Belgio) sulla base di una mappatura termica dettagliata

Nel quadro del servizio sanitario europeo Copernicus, VITO ha applicato il suo modello climatico urbano UrbClim per mappare le temperature dell'aria e l'estensione dell'isola di calore urbana (UHI) di 100 città europee (compresa Anversa) con una risoluzione orizzontale di 100 m. Nel caso di Anversa, i risultati rivelano la presenza di un'isola di calore urbano, con una media annuale di 2 ° C nel centro della città, che può raggiungere fino a 9 ° C durante le sere e le notti estive. A causa dell'UHI, Anversa ha vissuto nel 2008-2017 il doppio dei giorni di ondate di calore (definiti come giorni con una temperatura massima superiore a 30 ° C e una temperatura minima superiore a 18 ° C) rispetto all'ambiente rurale, esponendo i residenti urbani a livelli molto più elevati di stress da calore rispetto alle persone che vivono nelle aree rurali vicine.

L'analisi delle proiezioni climatiche future (realizzate nell'ambito del 7° PQ RAMSES e dei progetti H2020 Climate-fit.city) suggerisce che il numero di giorni di ondate di calore ad Anversa dovrebbe aumentare di un fattore di quasi dieci verso la fine del secolo nello scenario RCP8.5. Senza eventuali cambiamenti nell'uso del suolo, l'intensità dell'isola di calore urbana dovrebbe rimanere più o meno allo stesso livello, aumentando lo stress termico nelle aree urbane oltre all'effetto dei cambiamenti climatici.

Motivata dai risultati della ricerca, la città di Anversa ha deciso di attuare misure di adattamento per affrontare il problema dello stress da calore in città. Gli obiettivi dell'insieme di misure individuate sono i seguenti: i) ridurre il più possibile lo stress termico locale attraverso i cambiamenti nell'ambiente edificato, ii) informare i cittadini sul problema, iii) coinvolgerli attraverso campagne di citizen science e iv) ridurre al minimo gli impatti sulla salute con un sistema di previsione e allerta del calore, rivolto ai gruppi vulnerabili.

Per ottenere risultati ottimali, le misure di adattamento sono attuate simultaneamente su tre scale: 1) in tutta la città, 2) locale e 3) la singola persona. L'attuazione delle misure di adattamento qui descritte è appena iniziata o è stata pianificata. La piena attuazione e i risultati a livello di città richiederanno molto tempo e dovrebbero essere completati solo entro il 2030.

Scala in tutta la città

La costruzione di edifici nella città di Anversa è disciplinata da un codice edilizio, che tutti gli abitanti e gli sviluppatori devono rispettare al momento della ristrutturazione o della costruzione di un edificio. In questo codice sono state aggiunte istruzioni specifiche (9/10/2014) per contribuire a ridurre lo stress da calore in città nel tempo:

• Per tutti i tetti nuovi o rinnovati con una pendenza inferiore al 15% e una superficie superiore a 20m2, è obbligatorio installare un tetto verde sulla parte superiore. Questo abbassa drasticamente la temperatura del tetto e raffredda la temperatura dell'aria trattenendo e traspirando l'acqua piovana. Inoltre, i tetti verdi forniscono un ulteriore isolamento termico per l'edificio riducendo la necessità di riscaldamento e raffreddamento.
• Tutti i nuovi giardini privati installati e i parcheggi aperti devono essere verdi e permeabili. Solo 20m2 può essere pavimentato in giardini < 60m2 e solo 1/3 in giardini > 60m2. Tutti i parcheggi privati all'aperto devono avere una superficie erbosa permeabile.
• La maggior parte degli edifici nel centro della città hanno facciate in gesso storico. Una volta rinnovati, questi fronti dell'edificio devono essere dipinti nella luce originale, preferibilmente di colore bianco. Gli edifici bianchi riflettono più luce solare e non si riscaldano facilmente come gli edifici bui, riducendo così la radiazione termica da questi edifici.

Scala locale

Regolarmente, grandi piazze, parchi e quartieri della città vengono rinnovati. Durante la fase di pianificazione, l'amministrazione comunale ha incluso l'ottimizzazione della situazione di comfort termico come un nuovo fattore da considerare. Per consentire azioni mirate, sono necessarie informazioni dettagliate sul microclima locale. Consigliata da VITO, la città di Anversa ha deciso di utilizzare l'indicatore Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) per valutare e ottimizzare l'impatto dello stress termico dei piani di ristrutturazione. WBGT, a differenza delle semplici misurazioni della temperatura, tiene conto del carico di radiazione (onde corte e onde lunghe), dell'umidità e della velocità del vento, che influenzano il comfort termico umano. VITO ha condotto diversi studi dettagliati di modellizzazione (risoluzione 1m) per quantificare i valori WBGT locali e valutare il potenziale impatto delle misure di adattamento pianificate. Ciò ha portato all'inclusione di misure infrastrutturali verde-blu (ad esempio alberi, superfici permeabili, bacini idrici, fontane) nei piani di ristrutturazione.

La modellazione è stata integrata da una campagna di misurazione della scienza dei cittadini durante l'estate del 2018 nel quadro del progetto H2020 Ground Truth 2.0. Circa 20 residenti del quartiere di Sint-Andries sono stati impegnati nella misurazione del WBGT in vari tipi di località. Oltre alla convalida dei risultati del modello, questa campagna ha sensibilizzato al problema dello stress da calore e ha stimolato una discussione sulle possibili misure di adattamento.

Scala individuale

In Belgio, i "piani d'azione per la salute del calore" sono attivati sulla base delle previsioni di temperatura in contesti rurali. Ciò porta a sottovalutare lo stress da calore in città come Anversa, dove un notevole effetto isola di calore urbano causa il doppio dei giorni di ondata di calore nelle aree urbane rispetto all'ambiente rurale. Al fine di fornire previsioni di stress termico più accurate per Anversa, VITO ha istituito un sistema di previsione del calore a breve termine (5 giorni), basato su una combinazione del modello di previsione europeo regolare dell'ECMWF e del modello UrbClim. Il sistema fornisce una previsione per ogni quartiere di Anversa, tenendo conto dell'effetto isola di calore urbana. Ciò consente di distribuire in modo efficiente le risorse di aiuto, rivolgendosi principalmente agli anziani e ai bambini vulnerabili, nei luoghi in cui sono più necessari. Inoltre, la città di Anversa ha sviluppato una piattaforma web per inviare avvisi sulle ondate di calore agli operatori sanitari e ad altre parti interessate, tra cui consigli su cosa fare in caso di ondata di calore. Il sistema è attivo durante i mesi caldi dell'anno in Belgio (aprile-settembre) ed è gestito dall'amministrazione comunale.

È stato avviato un approccio co-creativo tra l'amministrazione comunale e le aziende coinvolte (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) per impostare e testare l'allarme di previsione del calore e la piattaforma web. Sono stati organizzati diversi workshop per i cittadini in cui l'amministrazione comunale e i ricercatori hanno introdotto il problema dello stress da calore e sono state discusse possibili misure di adattamento. I cittadini partecipanti sono stati coinvolti nella valutazione e nella sperimentazione dei primi prototipi dell'allarme di previsione del calore e della piattaforma web. Inoltre, i cittadini hanno mappato lo stress termico e i punti di raffreddamento in uno dei quartieri della città, elaborando nel contempo strategie per migliorare il comfort termico nel loro quartiere con particolare attenzione alla popolazione vulnerabile.

Il principale successo della ricerca sullo stress da calore e sui cambiamenti climatici ad Anversa è stato quello di sensibilizzare su questo argomento a livello politico, generando la volontà politica (e i finanziamenti) per affrontare questo problema. Inoltre, questa ricerca ha portato all'adattamento del codice edilizio di Anversa e alimenta il piano di Anversa per il clima 2030, un piano di mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici nel quadro del Patto dei sindaci attualmente in fase di sviluppo.

La comunicazione emerge come questione chiave nella collaborazione tra ricercatori e professionisti della città. Ciò riguarda la comunicazione tra i singoli partner (ad esempio per concordare gli obiettivi del progetto), la comunicazione tra i singoli dipartimenti della città coinvolti e forme adeguate di comunicazione tra i funzionari della città o gli scienziati e i cittadini.

I ricercatori hanno inoltre riscontrato alcuni problemi tecnici in quanto l'utilizzo dei dati in tempo reale non era ancora pienamente integrato nell'infrastruttura informatica della città.

La ricerca sullo stress da calore e sui cambiamenti climatici è stata finanziata principalmente da progetti europei (FP7 RAMSES e NACLIM, H2020 Climate-fit.city e Ground Truth 2.0), che hanno anche coperto una parte dei costi in natura per la città di Anversa. Solo uno studio specifico di misurazione e modellazione dello stress termico è stato finanziato dalla stessa città di Anversa ed è costato circa 70.000 euro.

L'attuazione di misure di adattamento in tutta la città e su scala locale (tetti verdi, alberi, superfici non pavimentate, stagni, fontane, ecc.) è in corso, ma per lo più ancora in una fase di pianificazione, quindi è difficile quantificare costi e benefici diretti.

Oltre ai costi in natura per la città di Anversa, il sistema di previsione e allarme termico ha avuto un costo di sviluppo di circa 20.000 euro e un costo di manutenzione annuale di circa 10.000 euro.

Tra i benefici collaterali figurano il miglioramento della comunicazione e della collaborazione tra i dipartimenti urbani, l'aumento dello stress da calore e della consapevolezza dei politici e dei cittadini in merito ai cambiamenti climatici, l'integrazione delle misure di adattamento allo stress da calore nella pianificazione urbana (che hanno anche effetti benefici sulla salute, la biodiversità, le inondazioni, la siccità, ecc.).

La ricerca sullo stress da calore e sull'adattamento ai cambiamenti climatici ha portato a cambiamenti concreti nel codice edilizio di Anversa, che disciplina la costruzione di edifici ad Anversa. Essa alimenta inoltre il piano di Anversa per il clima 2030, un piano di mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici nel quadro del Patto dei sindaci attualmente in fase di sviluppo.

La ricerca sullo stress da calore e sui cambiamenti climatici per la città di Anversa è iniziata nel 2013 ed è ancora in corso. Diversi componenti (ad esempio mappe dello stress termico, campagne di misurazione) sono stati eseguiti in finestre temporali dedicate, in genere impiegando da alcuni mesi a un anno.

L'attuazione di misure di adattamento su scala locale si rivela un processo lento e le realizzazioni concrete su scala urbana devono ancora materializzarsi. La piena attuazione e i risultati a livello di città dovrebbero essere completati solo entro il 2030.

Il sistema di previsione del calore e la piattaforma web sono stati sviluppati e realizzati in meno di un anno.

Le misure sopra descritte (modifica del codice edilizio, misure di adattamento allo stress da calore, previsione dello stress da calore) sono destinate ad essere integrate a lungo termine nelle operazioni urbane e non hanno un intervallo di tempo o una durata specificati.

Dirk Lauwaet
VITO
Boeretang 200, 2400 Mol, Belgium
E-mail: dirk.lauwaet@vito.be 

Griet Lambrechts
Stad Antwerpen
Francis Wellesplein 1, 2018 Antwerpen, Belgium
E-mail: griet.lambrechts@antwerpen.be 

Progetti H2020 Ground Truth 2.0 e H2020 Climate-fit.city