Adaptação à tensão térmica em Antuérpia (Bélgica) com base num mapeamento térmico pormenorizado

No âmbito do serviço europeu de saúde Copernicus, a VITO aplicou o seu modelo de clima urbano UrbClim para mapear as temperaturas do ar e a extensão da ilha de calor urbana (UHI) de 100 cidades europeias (incluindo Antuérpia) com uma resolução horizontal de 100 m. No caso de Antuérpia, os resultados revelam a presença de uma ilha de calor urbana, com uma média anual de 2 ° C no centro da cidade, que pode atingir até 9 ° C durante as noites de verão e noites. Devido à IUS, Antuérpia viveu, em 2008-2017, o dobro dos dias de vaga de calor (definidos como dias com uma temperatura máxima superior a 30 °C e uma temperatura mínima superior a 18 °C) do que o meio rural, expondo os residentes urbanos a níveis muito mais elevados de stress térmico em comparação com as pessoas que vivem nas zonas rurais próximas.

A análise das projeções climáticas futuras (realizada no âmbito dos projetos RAMSES do 7.o PQ e Climate-fit.city do Horizonte 2020) sugere que o número de dias de vaga de calor em Antuérpia deverá aumentar cerca de dez no final do século no cenário RCP8.5. Sem eventuais alterações do uso do solo, prevê-se que a intensidade da ilha de calor urbana permaneça mais ou menos ao mesmo nível, aumentando a tensão térmica nas zonas urbanas para além do efeito das alterações climáticas.

Motivada pelos resultados da investigação, a cidade de Antuérpia decidiu aplicar medidas de adaptação para resolver o problema do stress térmico na cidade. Os objetivos do conjunto de medidas identificadas são os seguintes: i) reduzir, tanto quanto possível, o stress térmico local através de alterações no ambiente construído, ii) informar os cidadãos sobre o problema, iii) envolvê-los através de campanhas de ciência cidadã e iv) minimizar os impactos na saúde através de um sistema de previsão e alerta de calor, dirigido aos grupos vulneráveis.

Para obter os melhores resultados, as medidas de adaptação são aplicadas simultaneamente em três escalas: 1) em toda a cidade, 2) local e 3) a pessoa individual. A aplicação das medidas de adaptação aqui descritas acaba de ser iniciada ou está prevista. A plena aplicação e os resultados em toda a cidade demorarão muito tempo e só deverão estar concluídos até 2030.

Escala da cidade

A construção de edifícios na cidade de Antuérpia é regulada por um código de construção, que todos os habitantes e promotores devem respeitar aquando da renovação ou construção de um edifício. Neste código, foram acrescentadas instruções específicas (9/10/2014) para ajudar a reduzir o stress térmico na cidade ao longo do tempo:

• Para todos os telhados novos ou renovados com uma inclinação inferior a 15 % e uma superfície superior a 20 m2, é obrigatório instalar um telhado verde no topo. Isto reduz drasticamente a temperatura do telhado e arrefece a temperatura do ar através da retenção e evapotranspiração da água da chuva. Além disso, os telhados verdes fornecem isolamento térmico extra para o edifício, reduzindo a necessidade de aquecimento e arrefecimento.
• Todos os novos jardins privados instalados e parques de estacionamento abertos têm de ser verdes e permeáveis. Apenas 20m2 podem ser pavimentados em jardins <60m2 e apenas 1/3 em jardins >60m2. Todos os parques de estacionamento privados ao ar livre têm de ter uma superfície relvada permeável.
• A maioria dos edifícios no centro da cidade têm fachadas de gesso histórico. Quando renovadas, estas frentes de edifícios precisam ser pintadas na luz original, de preferência de cor branca. Os edifícios brancos refletem mais luz solar e não aquecem tão facilmente como os edifícios escuros, reduzindo assim a radiação térmica destes edifícios.

Escala local

Regularmente, grandes praças, parques e bairros da cidade são renovados. Durante a fase de planeamento, a administração municipal incluiu a otimização da situação de conforto térmico como um novo fator a considerar. Para permitir ações específicas, são necessárias informações pormenorizadas sobre o microclima local. Aconselhada pela VITO, a cidade de Antuérpia decidiu utilizar o indicador de temperatura do globo úmido (WBGT) ao avaliar e otimizar o impacto do estresse térmico dos planos de renovação. A WBGT, ao contrário das medições de temperatura simples, tem em conta a carga de radiação (tanto de ondas curtas como de ondas longas), a humidade e a velocidade do vento, que influenciam o conforto térmico humano. A VITO realizou vários estudos de modelização pormenorizados (resolução 1m) para quantificar os valores locais de WBGT e avaliar o potencial impacto das medidas de adaptação planeadas. Tal conduziu à inclusão de medidas de infraestruturas verdes-azuis (por exemplo, árvores, superfícies permeáveis, lagoas de água, fontes) nos planos de renovação.

A modelização foi complementada por uma campanha de medição da ciência cidadã durante o verão de 2018, no âmbito do projeto H2020 Ground Truth 2.0. Cerca de 20 residentes do bairro de Sint-Andries estavam envolvidos na medição da WBGT em vários tipos de locais. Além da validação dos resultados do modelo, esta campanha sensibilizou para o problema do stress térmico e estimulou uma discussão sobre as possíveis medidas de adaptação.

Escala individual

Na Bélgica, os «planos de ação para a saúde térmica» são desencadeados com base em previsões de temperatura em contextos rurais. Tal conduz a uma subestimação do stress térmico em cidades como Antuérpia, onde um efeito considerável de ilha de calor urbana provoca o dobro de dias de vaga de calor nas zonas urbanas do que nas zonas rurais. A fim de fornecer uma previsão mais precisa do stress térmico para Antuérpia, a VITO criou um sistema de previsão de calor a curto prazo (5 dias), baseado numa combinação do modelo de previsão europeu regular da ECMWF e do modelo UrbClim. O sistema fornece uma previsão para cada bairro de Antuérpia, tendo em conta o efeito de ilha de calor urbana. Tal permite uma mobilização eficiente dos recursos de ajuda, visando principalmente os idosos e as crianças vulneráveis, para os locais onde são mais necessários. Além disso, a cidade de Antuérpia desenvolveu uma plataforma Web para emitir alertas de ondas de calor aos profissionais de saúde e a outras partes interessadas pertinentes, incluindo conselhos sobre o que fazer em caso de ondas de calor. O sistema está ativo durante os meses quentes do ano na Bélgica (abril-setembro) e é gerido pela administração municipal.

Foi iniciada uma abordagem cocriativa entre a administração da cidade e as empresas envolvidas (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) para criar e testar o alarme de previsão de calor e a plataforma Web. Foram organizados vários seminários para os cidadãos, onde a administração da cidade e os investigadores introduziram o problema do stress térmico e foram debatidas possíveis medidas de adaptação. Os cidadãos participantes participaram na avaliação e no ensaio dos primeiros protótipos do alarme de previsão de calor e da plataforma Web. Além disso, os cidadãos mapearam o stress térmico e os locais frios num dos bairros da cidade, elaborando simultaneamente estratégias para melhorar o conforto térmico no seu bairro, com destaque para a população vulnerável.

O principal êxito da investigação sobre o stress térmico e as alterações climáticas em Antuérpia foi a sensibilização para este tema a nível político, gerando vontade política (e financiamento) para resolver este problema. Além disso, esta investigação resultou na adaptação do código de construção de Antuérpia e contribui para o Plano Climático 2030 de Antuérpia – um plano de atenuação e adaptação às alterações climáticas no âmbito do Pacto de Autarcas, atualmente em desenvolvimento.

A comunicação surge como uma questão fundamental na colaboração entre investigadores e profissionais da cidade. Tal diz respeito à comunicação entre parceiros individuais (por exemplo, para chegar a acordo sobre os objetivos do projeto), à comunicação entre os departamentos municipais envolvidos e a formas adequadas de comunicação entre funcionários municipais ou cientistas e cidadãos.

Os investigadores também se depararam com alguns problemas técnicos, uma vez que a utilização de dados em tempo real ainda não estava totalmente incorporada na infraestrutura informática da cidade.

A investigação sobre o stress térmico e as alterações climáticas foi financiada principalmente por projetos europeus (FP7 RAMSES e NACLIM, H2020 Climate-fit.city e Ground Truth 2.0), que também cobriram uma parte dos custos em espécie para a cidade de Antuérpia. Apenas um estudo específico de medição e modelização do stress térmico foi financiado pela própria cidade de Antuérpia e custou cerca de 70 000 euros.

A aplicação de medidas de adaptação à escala urbana e local (telhados verdes, árvores, superfícies não pavimentadas, lagoas, fontes, etc.) está em curso, mas ainda se encontra, na sua maioria, numa fase de planeamento, pelo que é difícil quantificar os custos e benefícios diretos.

Além dos custos em espécie para a cidade de Antuérpia, o sistema de previsão e alerta de calor teve um custo de desenvolvimento de cerca de 20 000 euros e um custo de manutenção anual de cerca de 10 000 euros.

Os benefícios conexos incluem a melhoria da comunicação e da colaboração entre os departamentos municipais, o aumento do stress térmico e da sensibilização dos políticos e dos cidadãos para as alterações climáticas, a integração de medidas de adaptação ao stress térmico no planeamento urbano (que também têm efeitos benéficos na saúde, na biodiversidade, nas inundações, na seca, etc.).

A investigação sobre o stress térmico e a adaptação às alterações climáticas conduziu a alterações concretas no código de construção de Antuérpia , que regula a construção de edifícios em Antuérpia. Contribui igualmente para o Plano Climático 2030 de Antuérpia, um plano de atenuação e adaptação às alterações climáticas no âmbito do Pacto de Autarcas que está atualmente a ser elaborado.

A investigação sobre o stress térmico e as alterações climáticas na cidade de Antuérpia começou em 2013 e ainda está em curso. Várias componentes (por exemplo, mapas de tensão térmica, campanhas de medição) foram realizadas em janelas de tempo específicas, demorando normalmente alguns meses a um ano.

A aplicação de medidas de adaptação à escala local revela-se um processo lento, e as realizações concretas à escala da cidade ainda não se concretizaram. Espera-se que a plena implementação e os resultados em toda a cidade só estejam concluídos até 2030.

O sistema de previsão de calor e a plataforma Web foram desenvolvidos e instalados em menos de um ano.

As medidas acima descritas (alterações do código de construção, medidas de adaptação à tensão térmica, previsão da tensão térmica) destinam-se a ser integradas de forma duradoura nas operações da cidade e não têm um intervalo de tempo ou uma vida útil especificados.

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 

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