En marcha, primer estudio sobre funcionamiento de techos verdes en Ensenada



Ciencias de la vida

El primer estudio sobre el funcionamiento de techos verdes en Ensenada comenzó en el CICESE, con el diseño de la tesis de Diana López Silva, estudiante de maestría en el Posgrado en Ciencias de la Vida, quien buscará probar cómo la composición por diferentes especies de plantas modifica la transferencia térmica de estas cubiertas ajardinadas, con el objeto de encontrar el tipo de vegetación óptimo para reducir el consumo energético en edificaciones y casas habitación en esta región del país.

Los techos verdes, según explica Diana López, son una de las tecnologías más antiguas que podemos encontrar hoy en día. ¿Qué tan antigua es esta tecnología? Bueno, existe la referencia de que en el siglo VI a. C., quienes navegaban por el río Éufrates se podían maravillar con una magnífica estructura en la ciudad de Babilonia (Mesopotamia) que “consta de terrazas abovedadas alzadas unas sobre otras, que descansan en pilares cúbicos. Estas son ahuecadas y rellenas con tierra para permitir la plantación de árboles de gran tamaño. Los pilares, las bóvedas y las terrazas están construidas con ladrillo cocido y con asfalto”. Esta es la descripción que hiciera el geógrafo griego Estrabón de una de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo: los jardines colgantes de Babilonia.

De entonces a la fecha, el uso que hoy en día se les da a estas tecnologías ha representado un cambio revolucionario, en buena medida por los desarrollos originados el siglo pasado en los países del norte de Europa, quienes son líderes en el estudio y desarrollo de este tipo de estructuras.

Utilizar azoteas para sembrar plantas aporta una amplia variedad de beneficios. Los techos ajardinados son capaces de regular la temperatura de las edificaciones porque actúan como aislantes térmicos y disminuyen, por lo mismo, el consumo de energía; mejoran la calidad del aire de las ciudades; reducen la contaminación; al poderse utilizar como huertos urbanos fomentan el consumo sostenible y ecológico; proporcionan aislamiento acústico a las casas y edificaciones; protegen la estructura de los techos de la radiación solar y la lluvia; aportan áreas verdes a las ciudades y a la conservación de la biodiversidad, y provocan un efecto restaurador en la tranquilidad y salud mental de las personas en su rededor, entre otros bienes.

Diana López es bióloga, pero reconoce que los principales aportes en el tema no provienen de esta rama de la ciencia, sino que han sido sobre el diseño de estos sistemas, y proceden de los arquitectos. Por lo tanto, no existe literatura respecto a qué plantas utilizar en México ni recomendaciones para los diversos climas de nuestro país.

Por ello diseñó un estudio que le permitirá probar si dos tipos de plantas diferentes en su metabolismo influyen sobre el comportamiento térmico en seis módulos: Una es Sedum acre, una planta suculenta, crasulácea, de raíces poco profundas adaptada para tolerar la sequía. Tiene un metabolismo CAM (metabolismo ácido de crasuláceas); es decir, transpiran (abren sus estomas) e intercambian vapor de agua con el medio ambiente durante la noche. La otra es Salicornia pacifica, una planta suculenta adaptada a sobrevivir en ambientes con alta salinidad y radiación solar, y cuya especie hermana, Salicornia bigelovii se cultiva comercialmente en Ensenada para consumo humano como guarnición gourmet (en España se le conoce como espárrago de mar). Tiene metabolismo C3 (transpira durante el día) como la mayoría de las plantas en el planeta; esto quiere decir que el intercambio de agua con la atmósfera se realiza durante el día, por lo que se esperaría un mejor efecto de enfriamiento de los techos en días calurosos. Como no se ha encontrado suficiente literatura, el objetivo de Diana es probar qué planta (qué metabolismo) es mejor usar en techos verdes en esta región, y el efecto del sustrato en el propio techo.

Un techo verde está compuesto por diferentes capas que cumplen con una tarea específica. De manera general se puede hablar de cuatro: una capa impermeable, una para drenar, una filtrante y el sustrato, que servirá de anclaje para las raíces y que aporta un adecuado reservorio de agua, nutrientes y oxígeno. Además, dependiendo del grosor del sustrato, básicamente existen tres tipos de techos verdes: el primero es de tipo extensivo y su grosor es menor a 12 centímetros; existe un nivel intermedio que se conoce como semi-intensivo que va de 12 a 20 cm, y el intensivo que va desde los 20 cm a más profundidad.

“Dependiendo de esto es el mantenimiento que le vas a dar y el tipo de plantas que puedes poner. En tipo extensivo tiene que ser forzosamente con raíces cortas, someras, que necesiten poco mantenimiento y toleren condiciones de estar secas de vez en cuando para que no tengas que estar en tu techo todos los días cuidando las plantas. Obviamente necesitas saber cuánto peso soporta tu estructura. Un techo de tipo intensivo regularmente necesita una estructura especial planeada para soportar el peso de 20 cm de tierra más la vegetación, considerando que hay techos donde puedes poner árboles con todo y raíz. Como las construcciones generalmente no están diseñados para eso, muchas veces lo que se hace es impermeabilizar bien e instalas tu techo con una pequeña profundidad. Con ello aseguras el beneficio térmico y al mismo tiempo la resistencia de tu casa”, explicó Diana López.

En lugar de experimentar con techos reales, Diana utiliza pequeños módulos hechos de madera que colocó en la azotea del edificio de Física Aplicada del CICESE. Trabajar en módulos le permite tener mayor control sobre los tratamientos. “Es más difícil comparar el techo de una edificación con el techo de otra porque tienes personas habitándola o trabajando en diferentes horarios o empleando aire acondicionado. Pero aquí los módulos son iguales y se estudian bajo las mismas condiciones; es decir, no hay efectos externos o diferentes entre ellos, lo cual permite una mejor comparación entre sí. Hay más control y es más manejable estadísticamente”.

En este experimento, en el módulo que experimentará con Salicornia utiliza una roof pond (alberca de techo), un diseño muy sencillo que utiliza solamente un plástico, el sustrato (tierra) y las plantas. “No tiene drenaje porque lo que quieres es mantener la humedad. Estas plantas toleran la inundación porque son plantas de humedal, de marisma. Los otros tienen una capa de drenaje, después tienen un filtro de tela que evita que la tierra pase al drenaje y lo obstruya, y después está el sustrato y las plantas”.

Recalcó la importancia de que los techos estén muy bien impermeabilizados para evitar que la humedad los dañe. “Nosotros pusimos cartón antorchable, que es común en esta región. También están los impermeabilizantes que son como pintura. Pero la ventaja de usar cartón antorchable es que protege de cierta manera al techo si las raíces quisieran llegar al concreto; es lo que impide propiamente que la raíz dañe al techo, en caso de que la raíz pasara el filtro, pasara el drenaje y llegara hasta el techo con el tiempo, en un techo más maduro”.

El sustrato también es diferente para una y otra planta. Sedum utiliza tierra para maceta, a diferencia de Salicornia, que usa tierra de humedal, más rica en nutrientes y con más concentración de sales.

Los techos en los otros módulos del experimento servirán para establecer controles. Uno está completamente desnudo (es decir, una losa convencional sin impermeabilizante); dos más tendrán solamente el sustrato de cada planta, y el último será un techo reflectivo, es decir, con un impermeabilizante blanco de alta reflectividad.

Todos los módulos cuentan con sensores para medir la temperatura en diferentes partes, principalmente del aire en el interior de cada uno, en la losa de concreto que los cubre y en la tierra o sustrato. Para ello utilizarán alambres termopar tipo T que son muy resistentes y tienen bastante precisión, y en el caso de la losa, una termopila que brindará la diferencia de temperatura promedio de diferentes puntos.

Respecto a la demanda de agua, dijo que la ventaja de que sean techos extensivos es que no requieren mucho mantenimiento. “Los puedes regar cada semana y las plantas sobreviven. Puedes instalarlo en una parte o en el techo completo, depende del diseño porque es como delinear un jardín en tu techo. Tú puedes decidir ‘quiero una banquita aquí, allá un caminito de piedras y acá quiero mis plantas’. Incluso puedes poner plantas comestibles, como un huerto, o dependiendo de qué tanto quieres mantener tu techo puedes poner plantas con flores bonitas para que vayas a tu techo a leer o lo que sea”.

- ¿No es lo mismo que poner macetas?

“La ventaja del techo verde es la superficie que cubres. Como las plantas van a realizar el sombreado radiativo, protegen y alargan la vida del techo porque evitan que los rayos ultravioleta (que son los que lo dañan) estén en contacto directo con el techo. Las plantas son la barrera entre el techo y el ambiente. Se ha reportado que duplican la vida de tu techo, además del valor estético, que incrementa el precio de tu casa y te brinda un espacio para que puedas amenizar y estar en contacto con la naturaleza”.

- ¿Cuáles han sido las principales limitantes para que haya más techos verdes en Ensenada o en México?

“De acuerdo a lo que he leído es principalmente que no hay investigación, y tampoco hay apoyo del gobierno. Sin un incentivo o promoción, la gente normalmente no conoce ni se da cuenta de que esto existe. En la Ciudad de México hay una norma que tiene los lineamientos para instalar azoteas verdes. Tiene un incentivo en el pago del predial para las personas que instalen cualquier tipo de tecnología verde en su casa. Es lo único. En el Estado de México la gente los utiliza para disminuir el ruido porque las plantas son un aislante adicional. Como allá hay mucha contaminación por ruido la gente los utiliza para disminuirlo, más que por el efecto en la temperatura. En cuanto a investigación, en México hay contados artículos sobre techos verdes y son desde el lado de los arquitectos, quienes más han estudiado estos sistemas. Pero libros sobre la biología de qué plantas usar o recomendaciones en México, no hay.

“Otra limitante son los materiales que utilizas. Hay muchos sistemas ya diseñados para techos verdes: de drenaje, de tierra o del sustrato que te va a dar mejor resultado; las plantas que te van a dar mejor resultado, pero para otros climas. Varía mucho el clima y el tipo de techo que puedes poner de acuerdo con el mismo. Justo estaba leyendo un artículo que en Países Bajos reportaban un aumento en la temperatura cuando usaban Sedum en techos verdes, en el día en una zona donde hay ondas de calor. Mucha gente reporta que va a haber un efecto beneficioso en la temperatura, pero a ellos les aumentaba tener Sedum en el techo. Ya que Sedum es CAM y transpira durante la noche, ahí es cuando tienes el efecto reductor de temperatura, por lo tanto, tienen que cambiar a otro tipo de planta. Es justo lo que estamos probando aquí. La idea original era probarlo en zonas como Mexicali, donde tienen problemas mucho más grandes que aquí por el calor y el uso de aire acondicionado, pero por logística vamos a hacer aquí el experimento”.

La tesis que está desarrollando Diana López Silva se denomina “Comparación de plantas con diferente metabolismo en el desempeño térmico de techos verdes extensivos”, y es co-dirigida por Ivett Zavala Guillén (Laboratorio de Energías Renovables, Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones) y por Rodrigo Méndez Alonzo (Departamento de Biología de la Conservación), ambos del CICESE.

 

Palabras clave: Techos verdes, Diana López, Ivett Zavala, Rodrigo Méndez

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