John Buck, un innovador científico del suelo residente en Pittsburgh (Pensilvania), ha intentado responder cuantitativamente a esta pregunta en muchas ciudades diferentes utilizando equipos de control del suelo para determinar la eficacia y los mejores tipos de infraestructuras verdes para gestionar las aguas pluviales.

¿POR QUÉ CUBIERTAS VERDES?

En las ciudades más antiguas, la escorrentía de las aguas pluviales suele combinarse con los flujos de aguas residuales, y estas aguas combinadas se tratan en una planta de tratamiento de aguas residuales durante el tiempo seco y los episodios de lluvia ligera. Desgraciadamente, durante las tormentas más fuertes (a veces de pocos mm de lluvia), los caudales combinados superan la capacidad de la depuradora y se vierten sin tratamiento a las aguas superficiales en forma de "desbordamientos combinados de aguas residuales" (CSO, por sus siglas en inglés). Una de las formas de mitigar los CSO es capturar y almacenar las aguas pluviales para mantenerlas fuera del alcantarillado combinado. Un tejado verde es esencialmente un jardín en un tejado, pero en lugar de cultivar plantas en el suelo, los instaladores utilizan un sustrato sintético hecho de esquisto expandido, arcilla expandida, ladrillo triturado u otro material muy poroso y ligero con altos índices de infiltración. Cuando se produce una tormenta, el agua penetra en el espacio poroso lleno de aire del sustrato, que actúa como una esponja para absorber la lluvia. El exceso de agua fluirá hacia una capa de drenaje subsuperficial y abandonará el tejado ajardinado a través de los desagües existentes. Dado que una fracción sustancial de las aguas pluviales se almacena en el sustrato, puede disiparse posteriormente por evapotranspiración en lugar de contribuir al volumen de aguas pluviales y a los CSO.

ENCONTRAR RESPUESTAS

Los diseñadores y reguladores quieren saber hasta qué punto funcionan bien los tejados verdes y si se están sobredimensionando. Quieren respuestas a preguntas como "¿Qué tipo de sustrato debo utilizar? ¿Qué tipo de plantas pueden sobrevivir en un tejado verde? ¿Necesitaré regar el tejado verde cuando no haya tormentas para regar las plantas?" y, "¿Funcionará igual de bien el tejado verde durante una tormenta de una pulgada que se produzca en media hora que durante una tormenta de cinco pulgadas que se produzca en cinco días?". Registrador de datos ZL6 Buck está utilizando lisímetros de suelo y pluviómetros de cubo basculante modificados para medir la cantidad, intensidad y calidad del agua que entra y sale de las cubiertas verdes. También hace un seguimiento de los parámetros meteorológicos y calcula la evapotranspiración diaria de los paisajes. Con sensores de suelo METER, mide la conductividad eléctrica (sales disueltas), el contenido volumétrico de agua y la temperatura. Ha instalado registradores de datos METER que envían datos a la web a través de una conexión celular GSM, lo que permite a los interesados acceder a los datos en tiempo real. Esta telemetría de datos proporciona seguridad adicional, resultados actualizados inmediatamente, información instantánea sobre problemas del sistema y una forma fácil de compartir datos con otros.

NUEVOS RETOS PARA LAS CUBIERTAS VERDES

Los resultados de los tejados verdes son prometedores, pero plantean un nuevo reto: garantizar que las plantas tengan agua suficiente. El quid de la cuestión es que el sustrato ligero de pizarra y arcilla expandidas, que es la norma en el diseño de cubiertas verdes, absorbe bien el agua, pero tiene unas propiedades peculiares que lo diferencian de los suelos típicos. En concreto, en los sustratos de pizarra y arcilla expandidas predominan las partículas de arena y grava fina, que proporcionan una elevada proporción de macroporos, pero en la porosidad interior de las partículas grandes predominan los microporos. Esta distribución del tamaño de los poros lleva a los investigadores a plantearse dos preguntas importantes: ¿cuánta agua estará disponible para el crecimiento de las plantas? Y, ¿será adecuada la conductividad hidráulica no saturada para evitar que las raíces se mueran de hambre en condiciones de alta demanda de evaporación, permitiendo que el agua fluya a las raíces desde el suelo? Se trata de preguntas fundamentales a medida que evolucionan las tecnologías de cubiertas verdes.

MEDIDAS NECESARIAS PARA LA VALIDACIÓN DE CUBIERTAS VERDES

Aun así, Buck ha aprendido mucho de su trabajo. Teniendo en cuenta la salvaje distribución espacial de las tormentas de verano, los estudios cuantitativos del rendimiento de las cubiertas verdes exigen que las precipitaciones se midan localmente. El seguimiento de las mediciones del contenido de humedad del suelo, junto con las precipitaciones y las mediciones del drenaje lysimeter suelo, revelan el grado de saturación total y capilar, la tasa de drenaje y la porosidad disponible para el almacenamiento. Los sensores del potencial hídrico del suelo METER, colocados dentro de la franja capilar del agua estancada sobre capas de drenaje subsuperficiales, pueden proporcionar información útil sobre la sequedad de la capa de drenaje y del suelo suprayacente, así como sobre el almacenamiento disponible de aguas pluviales dentro de la capa de drenaje. La medición directa del drenaje del suelo mediante lisímetros es una medición complementaria clave en los proyectos de cuantificación del rendimiento de las cubiertas verdes, ya que existe un componente no medido de almacenamiento de agua cuando se utilizan suculentas alpinas resistentes a la sequía (normalmente especies de Sedum) en las cubiertas verdes. Las plantas Sedum pueden absorber hasta 10 mm de equivalente pluviométrico en sus tejidos vegetales.

OTROS PROYECTOS Y PLANES FUTUROS

A nivel del suelo, Buck está cuantificando el rendimiento de las zonas de infiltración intensiva de aguas pluviales conocidas como jardines de lluvia, zonas de biorretención o, más genéricamente, mejores prácticas de gestión de aguas pluviales basadas en la infiltración (BMP basadas en la infiltración). Al supervisar las BMP de infiltración de aguas pluviales, Buck ha utilizado herramientas similares a las empleadas en los tejados verdes, pero ha añadido sensores de nivel de agua y piezómetros. Buck ha descubierto que las mediciones auxiliares de conductividad eléctrica, a menudo disponibles en los sensores de contenido de agua, junto con el muestreo de aguas superficiales y de poros, pueden utilizarse para documentar las transformaciones que tienen lugar en los sistemas de infiltración. Estas mediciones se combinan ahora para demostrar que las cubiertas verdes y las BMP basadas en la infiltración marcan realmente la diferencia en los entornos urbanos y contribuyen a las CSO. Ahora, el reto consiste en generalizar la aplicación de esta tecnología. Pero, con la validación ya en la mano, ese trabajo debería ser bastante más fácil.

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