Solo quest'estate, le intense ondate di calore sono state la causa di almeno 11 morti in Giappone, una temperatura record di 45,9 gradi Celsius in Francia, e un avviso di calore che colpisce 147 milioni di persone sulla costa orientale degli Stati Uniti. Congetturato come la "nuova normalità, " queste temperature estreme dell'aria possono riscaldare i nostri corpi, causando colpi di sole o addirittura danni agli organi.

Un nuovo studio condotto da ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Dipartimento dell'Energia mostra che se ogni edificio in California sfoggiasse tetti "freddi" entro il 2050, questi tetti contribuirebbero a proteggere i cittadini dalle conseguenze di queste pericolose ondate di calore. Il loro studio, "Implicazioni interagenti del cambiamento climatico, dinamica della popolazione, e mitigazione del calore urbano per l'esposizione futura a temperature estreme, " è stato recentemente pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca ambientale .

I ricercatori prevedono che le ondate di calore diventeranno probabilmente da due a 10 volte più frequenti in tutto lo stato entro la metà del secolo. Ma se i cool roof fossero adottati nelle aree più popolose della California, la San Francisco Bay Area, Los Angeles, San Diego, e Sacramento:entro il 2050 questi tetti riflettenti potrebbero ridurre le esposizioni alle ondate di calore (definite come ogni volta che una persona sperimenta un'ondata di calore) di 35 milioni ogni anno, rispetto a circa 80 milioni di casi di ondate di calore nel 2050 senza alcun aumento nell'adozione di tetti freddi. Questo è l'ultimo esempio della ricerca del Berkeley Lab sul potenziale dei tetti riflettenti, muri, e pavimentazioni per mitigare il calore urbano, ridurre l'uso dell'aria condizionata, e risparmiare acqua.

"Gli spazi urbani sono una piccola frazione del globo, ma sono dove vive la maggior parte delle persone, " disse Pouya Vahmani, un ricercatore post-dottorato nella divisione di scienze del clima e dell'ecosistema del Berkeley Lab e autore principale dello studio. "Se siamo in grado di raffreddare anche solo un po' quelle aree, può avere un enorme impatto sulla salute e ridurre gli impatti significativi dei cambiamenti climatici".

Prevedere le future ondate di calore

Gli abitanti delle città sono più vulnerabili delle loro controparti rurali agli effetti negativi di un'ondata di caldo. A causa dell'effetto isola di calore urbana, la temperatura dell'aria aumenta di diversi gradi nelle città rispetto alle aree verdi circostanti. Le superfici costruite assorbono prontamente il calore diurno e lo rilasciano di notte, mantenendo le città più calde anche durante la notte.

Quando le temperature notturne rimangono elevate, i corpi umani lottano per rinfrescarsi e riprendersi dal caldo torrido della giornata. In estate, quando gli effetti dell'isola di calore urbana raggiungono il picco, la salute umana può essere gravemente compromessa. Aggiungi un'ondata di caldo a questo ambiente già stressato dal calore, e gli impatti si aggravano.

In questo nuovo studio, i ricercatori del Berkeley Lab avevano due obiettivi. Primo, volevano prevedere le ondate di calore nelle 29 principali contee urbane della California tra oggi e il 2050. Hanno utilizzato le condizioni climatiche regionali tra il 2001 e il 2015 come punto di partenza per simulare il clima di metà secolo in due scenari di riscaldamento globale.

La combinazione di queste condizioni climatiche con immagini satellitari ad alta risoluzione ha permesso loro di incorporare caratteristiche urbane come edifici, strade, e vegetazione, che assorbono e rilasciano calore, e per previsioni climatiche future più accurate. Quindi, i ricercatori hanno utilizzato le stime della popolazione a livello di contea per il 2050 per valutare l'esposizione della popolazione alle future ondate di calore.

"Volevamo ottenere un quadro migliore dei futuri rischi del cambiamento climatico per gli ambienti urbani della California e le opzioni di adattamento, " ha detto Andrew Jones, uno scienziato della divisione di scienze del clima e dell'ecosistema del Berkeley Lab e coautore dello studio. "Fare previsioni così raffinate e realistiche può aiutare gli urbanisti e i cittadini a prepararsi per gli eventi di caldo in un futuro sempre più caldo".

Il loro studio ha scoperto che le ondate di calore con temperature dell'aria superiori a 35 gradi Celsius (95 gradi Fahrenheit) e della durata di almeno tre giorni consecutivi diventano da due a 10 volte più frequenti nei futuri scenari di riscaldamento globale. Con l'ulteriore onere dei centri urbani sempre più popolosi, i ricercatori prevedono che entro il 2050 ci saranno 80 milioni di casi di esposizione alle ondate di calore in California ogni anno, rispetto a una media di 37 milioni di casi all'anno nelle attuali condizioni climatiche.

"È più del doppio dei casi che abbiamo visto nelle attuali condizioni climatiche, " Ha detto Vahmani.

Anche, regioni come il centro di Los Angeles e Santa Clara, Alameda, e le contee di Orange che storicamente hanno beneficiato delle fresche brezze marine sperimenteranno più frequenti, ondate di calore più intense entro la metà del secolo. "Questo è significativo, "Vahmani ha detto, "perché molte di queste regioni non sono preparate ad affrontare il caldo estremo".

Tetti freddi in soccorso

Rivestire i tetti di bianco o installare tegole che riflettano la luce del sole negli agglomerati urbani potrebbe essere una soluzione, secondo i ricercatori.

"Non è necessariamente una tecnologia complicata o costosa, " Ha detto Vahmani. "Ma i tetti freddi, generalmente, sono più efficaci se tutti li adottano."

Il secondo obiettivo del loro studio era analizzare l'efficacia dei cool roof nel mitigare gli impatti delle ondate di calore. Fare quello, il team di ricerca ha ripetuto le stesse simulazioni climatiche regionali ad alta risoluzione, solo questa volta sostituendo tutti i tetti degli edifici esistenti con cool roof. Nello specifico, volevano sapere se l'aumento della riflettanza solare potrebbe proteggere le popolazioni urbane dalle ondate di calore.

Hanno scoperto che se ogni edificio in California avesse dei tetti freddi entro il 2050, potrebbe ridurre il numero annuale di ondate di calore in California da 80 milioni a 45 milioni.

Questo potenziale di mitigazione ha sorpreso il team. "Sebbene una piccola percentuale della terra della California sia urbana, Sono rimasto sorpreso dall'efficacia dei cool roof nel respingere i rischi di temperature estreme, " ha detto Jones.

Oltre alla ridotta esposizione alle ondate di calore e ai rischi per la salute associati, questo studio prevede che l'adozione diffusa di cool roof potrebbe ridurre drasticamente la domanda di energia riducendo l'uso dell'aria condizionata.

Jones riconosce che la conversione del 100% ai tetti freddi entro il 2050 potrebbe essere difficile. Mentre città come Los Angeles impongono tetti freddi per le nuove costruzioni, ristrutturare edifici esistenti può essere costoso.

Il team ora vuole trovare la copertura minima del cool roof necessaria per accumulare benefici simili a quelli riportati nello studio.

Ma l'effetto positivo dei cool roof sarà limitato alla riduzione delle temperature diurne quando i tetti riflettono la luce solare. Di notte, quando strade ed edifici affollati rilasciano lentamente calore, questi tetti non sono in grado di fornire direttamente benefici di raffreddamento.

"Quello che possono fare è ridurre la quantità di calore che le città assorbono durante il giorno, "Jones ha detto, "che può indirettamente abbassare il calore disponibile per il rilascio nella notte".