Ingeniería verde para la regeneración del agua y del paisaje (2)- EcoHabitar

Cosechar agua en bioconstrucción es imprescindible para el futuro cercano. El cambio climático y el cambio de conciencia global sobre el impacto que generamos en el planeta, suponen una oportunidad para cambiar la forma en que se han estado desarrollando planes urbanísticos, territoriales, de infraestructura y edificación.

Las actuaciones de bioingeniería paisajística, con infraestructura verde o SUDS (Sustainable Urban Drainage Systems) son una gran oportunidad de diseño en la arquitectura del paisaje, porque la relación agua y suelo puede tomar muchas formas. Sin las limitaciones constructivas de los materiales “grises”, la creatividad puede ir de la mano de la inspiración de los procesos naturales nativos.

Emergencia hídrica y desertización en España

En noviembre de 2023 la reserva hídrica de los embalses españoles se encontraban al 43,4% de su capacidad. Cataluña es una de las comunidades más afectadas, con reservas a tan solo el 18,3%.

La situación de los acuíferos es gravísima, con casi el 40% de las masas de agua subterránea en mal estado cuantitativo o cualitativo debido a la sobreexplotación y/o a las altas concentraciones de algún tipo de contaminación química u orgánica, especialmente en las zonas con actividades intensivas agrícolas y ganaderas.

La agricultura y la ganadería son responsables del 80,4% del consumo hídrico del país (Datatista). Muchos acuíferos del litoral presentan, además, graves problemas de salinización (intrusión de agua marina) por la fuerte sobreexplotación a la que están sometidos por la concentración turística y a contaminaciones de residuos industriales provenientes de la escorrentía de lluvia de las zonas urbanas.

Según los científicos del clima de la ONU, el cambio climático y la escasez de agua han reducido ya la producción de alimentos y estiman que los cultivos agrícolas en el Mediterráneo podrían descender un 17% en 2050.

Cambio de conciencia: devolver el agua a sus cauces naturales

Si observamos la fórmula del balance hídrico de una cuenca:

Precipitación = Intercepción + Escorrentía + Infiltración + Evapotranspiración

De ello se puede deducir que convertir el agua de precipitación en intercepción/infiltración ayuda a disminuir los parámetros de evaporación y de escorrentía superficial, ambos causantes de los efectos de la desertización.

Desde hace tiempo, la recarga artificial de acuíferos ha sido una técnica de gestión hídrica económica de gran efectividad ante la sobreexplotación.

En España esta técnica se encuentra, todavía, en un estado incipiente o experimental, a pesar de que en nuestro país existen antecedentes de recarga al menos desde la época árabe. Este no solamente es un sistema de almacenamiento eficiente de agua, sino que también es un método de lucha contra la intrusión marina y contra la concentración de tóxicos, de recuperación y regeneración de humedales, de control de la erosión y los procesos de desertización, además de ser muy efectivo en la recuperación de aguas.

Por otro lado, la forma de desarrollo urbano y de infraestructuras que se han estado desarrollando en los últimos siglos, se ha basado en la deforestación, la impermeabilización masiva del suelo y en la desviación del agua de lluvia de sus cauces naturales.

Se ha roto el ciclo natural del agua y ahora estamos viendo las graves consecuencias de todo ello.

Infraestructura verde, clave para mitigar los efectos del cambio climático

Existe consenso en las nuevas tendencias de infraestructura verde a nivel global de que una de las claves para mitigar los efectos del cambio climático es, precisamente, actuar con la gestión del agua desde su fuente, desde donde cae, y restablecer, de forma artificial, la capacidad de infiltración del suelo, tal como era en su estado original.

Por todo esto, son esperables regulaciones europeas masivas sobre el uso y gestión del agua en terrenos y parcelas privativas. De hecho, Singapur, considerada una de las ciudades más verdes del mundo, ya tiene una ley de infraestructura verde que tiene como objetivo no solo reducir los riesgos de inundación, sino también la contaminación del agua que drena hacia sus reservorios nacionales por escorrentía.

La normativa ya prevé que cualquier desarrollo urbanístico, industrial o de cualquier otro tipo en parcelas de superficie mayor a 2000 m² tiene un impacto significativo en el comportamiento y calidad del agua de la cuenca de drenaje. Por consiguiente, en el plan urbanístico se obliga a incluir el desarrollo de estrategias de gestión del agua de escorrentía superficial que detengan su velocidad y la filtren antes de su descarga a la red pública de drenaje.

Soluciones de bajo impacto para la gestión del agua de lluvia

La estrategia natural por excelencia para regenerar el ciclo del agua-suelo y generar bomba biótica es la reforestación de alta biodiversidad y densidad con especies nativas. Este es un capítulo profundísimo a desarrollar con propuestas innovadoras como la regeneración con el método Miyawaki que genera bosques nativos 10 veces más rápido que en su evolución natural.

En el presente estudio no se contemplan las soluciones a gran escala de la recarga de acuíferos (AR), ni las represas y actuaciones de retención de agua en cauces permanentes o intermitentes, ya que en España es competencia exclusiva del Estado, se centra en estrategias de restitución o mimetización del drenaje original del agua en terrenos que, necesariamente, han de tener otros usos o cuya reforestación total o parcial no es posible por el grado de erosión y degradación del suelo.

Estrategias de infraestructura verde

En general, a las estrategias de infraestructura verde para gestionar el agua de escorrentía superficial se les ha llamado SUDS (Sustainable Urban Drainage Systems) o rSUDS (rural SUDS) en su versión para el ámbito rural. También existe la bioingeniería del paisaje y Soluciones Basadas en la Naturaleza (SBN) con principios fundamentales muy similares.

La filosofía de diseño de los SUDS se basa en controlar la escorrentía superficial cerca de donde cae, imitando en lo posible las condiciones del drenaje natural existentes previamente al desarrollo urbanístico, industrial o agrícola. Se procura su diseño para un mantenimiento fácil y de bajo coste operacional. Son soluciones de bajo impacto ambiental, solo se utilizan materiales naturales del propio terreno o de alrededores y plantas nativas o de fácil acceso en viveros.

Cada caso requiere un estudio y un diseño distinto adaptado a la realidad del terreno. No hay una solución estandarizable, probablemente ese sea un motivo por el que, estas técnicas, aún no han tenido gran penetración en España.

Algunas de las ventajas icónicas de los sistemas SUDS son:

• Aumentan la superficie permeable.
• Almacenan y reintroducen el agua torrencial el en medio subterráneo.
• Ayudan a mantener la humedad del suelo que, a su vez, es un elemento imprescindible de cohesión, además de protección contra incendios.
• Evitan la erosión del suelo.
• Filtran los sedimentos en suspensión.
• Eliminan contaminantes y reducen emisiones de CO₂.
• Proporcionan hábitats para la fauna.
• Son más económicos y sostenibles que los sistemas tradicionales (estructuras grises de hormigón, PVC…).
• Mejoran la calidad del agua y requieren menos tratamientos.
• Mejoran la estética, pueden ser espacios recreacionales y se pueden añadir nuevas vías de acceso.
• Promueven la gestión del agua sostenible.

Estrategia sostenible de SUDS

El diseño de una estrategia sostenible de SUDS debe adaptarse a cada situación particular del terreno, la cuenca y su ecosistema, para determinar las zonas más favorables de recarga y acumulación, así como investigar la vegetación que se pueda adaptar a las condiciones ambientales. El estudio previo del terreno debe considerar:

• Morfología, topografía y relieve del terreno.
• Estudio hidrológico y modelización de vías de drenaje con técnicas GIS.
• Geología y permeabilidad del subsuelo para determinar la capacidad de infiltración y también los peligros potenciales de deslizamiento.
• Profundidad del nivel freático, no se aconsejan actuaciones de infiltración cuando el nivel freático está a menos de 1 m de profundidad.

Cuando el terreno está formado por roca masiva sin fracturación o es muy arcilloso las estrategias de infiltración tienen bajo impacto. En estos casos, las estrategias tendrán que basarse en la retención del agua y almacenamiento de larga duración, con sistemas como los tradicionales aljibes o sistemas cerrados semienterrados que eviten la evaporación del agua.

Más estratégias

Hay muchas estrategias que pueden aplicarse individualmente, aunque como mejor funcionan es de forma combinada y en distintas configuraciones, adaptándose a las propias dinámicas naturales de cada espacio. Algunas de ellas son:

• Zanjas o cunetas verdes (swales).
• Zanjas filtrantes de material granular grueso.
• Drenajes de grava filtrantes de derivación de flujo.
• Represado de zanjas y creación de humedales longitudinales.
• Balsas reverdecidas de retención, de infiltración o de detención temporal o permanente de agua diseñadas orgánicamente, con rampas de sedimentación previa, plantas semiacuáticas, acuáticas y capas tecnificadas de suelo que filtran y limpian bioquímicamente el agua.
• Muros y cinturones de elementos vivos (plantas) o muertos (troncos, madera, piedra seca…) de protección contra la erosión.
• Bandas de pasto tipo césped en pendientes suaves para ayudar al filtrado de sedimento durante el paso del agua.
• Bermas o peraltes suaves para la derivación de aguas.
• Creación de humedales seminaturales tecnificados, que depuran el agua y generan nuevos hábitats para la biodiversidad.
• Recogida de aguas pluviales de las cubiertas, filtrado, deposición en aljibes o infiltración o derivación a jardines de lluvia.

El caso de la deshidratación de Sant Climent de Llobregat

Un ejemplo vivo de cómo un desarrollo urbanístico y territorial mal planteado puede acabar con la riqueza hidrológica de una zona es el de una finca rural y granja propiedad de una cooperativa social en Sant Climent del Llobregat para la que iRap Estudio ha realizado un estudio y propuesta de regeneración.

La historia cuenta como la finca y los municipios del macizo montañoso donde se encuentra, habían estado íntimamente ligados con el agua, tanto con multitud de fuentes de manantial, molinos de agua, lavaderos públicos como con infraestructuras de almacenamiento y conducción, aljibes, galerías subterráneas y hasta acueductos. Incluso existió una planta embotelladora de agua que hasta final del siglo XX estuvo en su máximo esplendor.

Debido al intenso desarrollo urbanístico e industrial del Llobregat, sobre todo a partir de los años 70, y al progresivo abandono de los campos en favor de la economía industrial, prácticamente se ha secado la totalidad de esas fuentes y en las rieras solo hay caudal cuando llueve intensamente. La propia finca tiene un camino rural mal planteado que corta la conectividad hidráulica de la ladera y deriva gran parte del agua de escorrentía que recibían los arroyos.

En el próximo artículo explicaremos este caso en detalle y las soluciones que se han propuesto desde iRap Estudio.

Cristina Lafuente Marruedo. Ingeniera Geóloga por la UPC. Máster en Ecoarquitectura y Bioconstrucción por la UdG. La sensibilidad en la observación de lo que nos rodea y acontece le ha llevado a dejar de lado proyectos de ingeniería convencional «gris», para dedicar sus esfuerzos hacia una forma de hacer ingeniería diferente, con enfoque naturalista y conservacionista, que rompe de forma necesaria con viejos estándares establecidos y muy arraigados. cristinalafuente.bcn@gmail.com – https://www.linkedin.com/in/cristinalafuente/

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La primera parte de este artículo esta aquí: Cosechar agua en bioconstrucción. Primera Parte: El ciclo del agua