La mayoría de la gente espera que una ciudad resulte más cálida que el campo en una tarde de verano, pero la magnitud de esa diferencia suele sorprender. Las zonas urbanas no son solo ligeramente más cálidas que los paisajes rurales que las rodean. Según heat.gov, las ciudades muy desarrolladas pueden alcanzar temperaturas a media tarde entre 15 y 20 grados Fahrenheit superiores a las de las zonas verdes cercanas. Por la noche, esa diferencia persiste. Las temperaturas medias nocturnas en verano en las ciudades son más de 4 grados Fahrenheit más altas que en las zonas rurales circundantes. Este fenómeno se conoce como «efecto isla de calor urbano» y tiene consecuencias cuantificables para la salud humana, el consumo energético y el medio ambiente.
Efecto de isla de calor urbana
El efecto de isla de calor urbana describe el proceso por el cual las zonas urbanas urbanizadas absorben, retienen e irradian una cantidad de calor significativamente mayor que los paisajes rurales o suburbanos que las rodean. El término «isla» hace referencia a la forma en que estas zonas de temperatura elevada aparecen en los mapas térmicos, como zonas de calor bien diferenciadas rodeadas de áreas más frías.
La diferencia de temperatura entre los entornos urbanos y rurales no es uniforme en toda la ciudad. Un estudio publicado por Resources for the Future reveló que los barrios de una misma ciudad pueden presentar diferencias de temperatura de hasta 20 grados Fahrenheit a la misma hora del día. Esa variación está directamente relacionada con las diferencias en la densidad de la edificación, los materiales de las superficies, la cobertura vegetal y los patrones de uso del suelo en las distintas zonas de una misma área metropolitana.
Entre los ejemplos mejor documentados de islas de calor urbanas en Estados Unidos se encuentran Washington D.C., donde la diferencia media de temperatura entre zonas urbanas y rurales en verano es de 4,7 grados Fahrenheit, y ciudades como Miami, Nueva Orleans y Phoenix, donde la combinación del clima, la densidad de población y las infraestructuras genera algunas de las condiciones de isla de calor más intensas del país. Climate Central descubrió que, en las 60 ciudades estadounidenses analizadas, las temperaturas urbanas en verano eran, de media, 2,4 grados Fahrenheit más altas que las rurales, llegando las diferencias en un solo día en algunas áreas metropolitanas a alcanzar los 27 grados Fahrenheit.
Causas de las islas de calor urbanas
El principal factor que provoca el efecto de isla de calor urbana es la sustitución de los terrenos naturales por infraestructuras construidas que absorben calor. Los bosques, el suelo y la vegetación regulan de forma natural la temperatura mediante un proceso denominado evapotranspiración, en el que las plantas absorben la energía solar y la utilizan para convertir el agua en vapor. Este proceso enfría el aire circundante del mismo modo que la transpiración enfría el cuerpo humano. Cuando esa cubierta natural es sustituida por carreteras, edificios y aparcamientos, el mecanismo de enfriamiento desaparece y es sustituido por superficies que absorben y almacenan la radiación solar a lo largo del día.
Las superficies oscuras, como las carreteras asfaltadas y los tejados recubiertos de alquitrán, tienen un albedo bajo, lo que significa que reflejan muy poca luz solar y absorben una parte considerable de la energía solar que incide sobre ellas. Al ponerse el sol, esas superficies liberan el calor acumulado al aire circundante, lo que explica por qué las temperaturas urbanas se mantienen elevadas hasta bien entrada la noche, incluso después de que haya cesado la radiación solar.
Los edificios altos agravan el problema al crear lo que los urbanistas denominan «efecto cañón urbano». Los densos corredores de rascacielos bloquean el flujo del viento, retienen el calor entre las fachadas de los edificios e impiden la ventilación natural que, de otro modo, permitiría que el aire más cálido se dispersara. Las paredes macizas de esos edificios absorben la radiación solar a lo largo del día y siguen liberándola una vez anochecido.
El calor residual procedente de la actividad humana también contribuye a ello. Los vehículos, los sistemas de aire acondicionado, los equipos industriales y las instalaciones de generación de energía liberan energía térmica directamente al entorno urbano. Según los «Climate Hubs» del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), solo el calor residual de los vehículos y los edificios puede elevar las temperaturas locales entre 3 y 5 grados Fahrenheit, y ese efecto se produce incluso durante los meses de invierno. En las ciudades con una actividad industrial significativa, la emisión térmica acumulada procedente de la industria manufacturera y la producción de energía contribuye de manera notable al aumento de las temperaturas ambientales.
Consecuencias de las islas de calor urbanas
Las consecuencias para la salud de las islas de calor urbanas afectan con mayor intensidad a las personas con menor capacidad para protegerse de las temperaturas elevadas. Las personas mayores, los niños pequeños, los trabajadores al aire libre y los residentes de barrios de bajos ingresos son los que se enfrentan a una mayor exposición. Un estudio de 2024 publicado en The Lancet Planetary Health reveló que el riesgo de mortalidad relacionada con el calor es un 56 % mayor en las zonas urbanas que en las rurales. Los CDC estiman que la tasa anual de muertes relacionadas con el calor por cada 100.000 habitantes es más elevada en las grandes áreas metropolitanas centrales, donde las condiciones de isla de calor amplifican los efectos de unos veranos que ya de por sí son cálidos.
Las temperaturas más altas aumentan el riesgo de agotamiento por calor, golpe de calor, enfermedades respiratorias y estrés cardiovascular. Además, agravan la formación de ozono troposférico, ya que las concentraciones de ozono aumentan con la temperatura. Climate Central ha constatado una correlación estadísticamente significativa entre las temperaturas diarias más altas en verano y el empeoramiento de la calidad del aire en las 51 ciudades con datos suficientes incluidas en su análisis.
La carga energética de las islas de calor urbanas afecta tanto a los hogares como a los presupuestos municipales. Cuando las temperaturas exteriores son elevadas, los sistemas de refrigeración deben trabajar más y funcionar durante más tiempo para mantener unas temperaturas interiores agradables. Ese aumento de la demanda sobrecarga las redes eléctricas, encarece los costes de la electricidad y genera emisiones adicionales procedentes de las centrales eléctricas, lo que a su vez contribuye a un mayor calentamiento. El estrés térmico provocado por las temperaturas elevadas también acelera el deterioro de las infraestructuras urbanas. Las temperaturas elevadas provocan la deformación del pavimento, la dilatación de las juntas en puentes y vías férreas, y aumentan la frecuencia de los trabajos de mantenimiento necesarios para garantizar el funcionamiento fiable de las carreteras, los servicios públicos y los sistemas de transporte.
El impacto ecológico de las islas de calor urbanas se extiende a la fauna local y a los sistemas hídricos. El aumento de las temperaturas del aire y de la superficie eleva la temperatura de las aguas pluviales, lo que puede perjudicar a las especies acuáticas sensibles a los cambios térmicos en su hábitat. La reducción de la cobertura arbórea en las zonas urbanas densamente pobladas limita la disponibilidad de hábitats para aves e insectos y crea condiciones cada vez más hostiles para las especies vegetales que, de otro modo, proporcionarían un enfriamiento natural.
¿Se están agravando las islas de calor?
Sí. La EPA confirma que el cambio climático y las islas de calor urbanas interactúan de forma sinérgica. A medida que aumentan las temperaturas globales, estas intensifican las temperaturas de referencia en las ciudades, que ya se encuentran elevadas por el efecto de isla de calor. A medida que las ciudades se vuelven más densamente pobladas y se convierte más terreno natural en infraestructura construida, la intensidad de las islas de calor aumenta aún más. El estadounidense medio pasó de sufrir tres olas de calor al año en la década de 1980 a cinco olas de calor al año durante la década de 2010, y ciudades como Miami y Nueva Orleans registran ahora más de ocho olas de calor adicionales al año en comparación con las medias históricas, según Resources for the Future. La EPA prevé que esta tendencia continúe a medida que avancen tanto la urbanización como el cambio climático.
¿Quiénes son los más afectados por las islas de calor urbanas?
Las comunidades con bajos ingresos y los barrios históricamente marginados soportan una parte desproporcionada de la carga del efecto isla de calor urbano. Estas zonas suelen tener menos cobertura arbórea, más superficies pavimentadas, un parque inmobiliario más antiguo y menos eficiente desde el punto de vista energético, y menos recursos de refrigeración. Una investigación citada por Resources for the Future reveló una correlación negativa constante entre la temperatura del barrio y la renta media de los hogares en múltiples ciudades de EE. UU., lo que significa que los barrios más calurosos suelen ser aquellos con rentas más bajas. Dado que, según la Oficina del Censo de EE. UU., más del 80 % de los estadounidenses vive en zonas urbanas, la magnitud de la exposición a las condiciones de la isla de calor urbana es considerable.
Mitigación del efecto isla de calor urbano
La ampliación de la cubierta arbórea urbana es una de las estrategias más eficaces y mejor fundamentadas para reducir la intensidad del efecto isla de calor. Los árboles proporcionan sombra directa, lo que reduce las temperaturas superficiales, y su actividad de evapotranspiración refresca el aire circundante. Plantar árboles a lo largo de las calles, especialmente sobre superficies pavimentadas de color oscuro, permite abordar simultáneamente dos de los principales factores que contribuyen a la absorción de calor.
Los materiales para cubiertas reflectantes y de baja emisividadconstituyen otra estrategia práctica de mitigación. Las cubiertas convencionales de color oscuro absorben la mayor parte de la radiación solar que incide sobre ellas. Los productos para cubiertas reflectantes están diseñados para reflejar una mayor cantidad de luz solar y emitir el calor absorbido a un ritmo más elevado, lo que reduce la temperatura superficial de la cubierta y disminuye la carga térmica que se transfiere al edificio subyacente. Según el Departamento de Energía de EE. UU., los tejados reflectantes pueden mantener temperaturas en la cubierta hasta 50 grados Fahrenheit más bajas que los tejados convencionales, lo que reduce los costes de refrigeración y disminuye la cantidad de calor liberado al entorno urbano circundante.
A nivel de cada propietario, la elección de los materiales durante la sustitución del tejado, la renovación de las ventanas y las mejoras en el exterior puede contribuir a reducir la absorción y la emisión de calor de la vivienda. Las viviendas con exteriores más eficientes desde el punto de vista energético suponen una menor carga para los sistemas de refrigeración, lo que reduce tanto los costes energéticos como el calor residual que se emite al entorno local.
Las iniciativas a nivel comunitario y político son esenciales para lograr reducciones significativas de la intensidad del efecto isla de calor urbano a gran escala. Los programas de infraestructura verde, los proyectos piloto de pavimentos refrigerantes, las inversiones en silvicultura urbana y la actualización de las normativas de construcción —que exigen mayores estándares de reflectividad en las nuevas construcciones y en las obras de renovación de cubiertas— contribuyen a reducir las temperaturas en barrios enteros, más allá de las propiedades individuales.
Preguntas frecuentes: Efecto isla de calor urbano
Las preguntas más frecuentes que nos han planteado los propietarios de viviendas en relación con el efecto de isla de calor urbana:
¿Quiénes son los más afectados por las islas de calor urbanas?
Las comunidades con bajos ingresos, las personas mayores, los niños pequeños y los trabajadores al aire libre son los más afectados. Los estudios demuestran de forma sistemática que los barrios con menores ingresos registran temperaturas más elevadas debido a la menor presencia de zonas verdes, al mayor número de superficies pavimentadas y a un parque inmobiliario más antiguo. Dado que más del 80 % de los estadounidenses vive en zonas urbanas, el número total de personas expuestas a temperaturas elevadas propias del «efecto isla de calor» es considerable.
¿Se están agravando las islas de calor?
Sí. La EPA confirma que el aumento de las temperaturas globales está intensificando las temperaturas ya elevadas de las islas de calor urbanas, y que, a medida que las ciudades se densifiquen y se sigan transformando los espacios naturales en infraestructuras construidas, la intensidad de las islas de calor aumentará. La frecuencia de las olas de calor en las ciudades estadounidenses ya ha aumentado considerablemente en las últimas décadas y se prevé que siga aumentando.
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