Mudanças climáticas pioram enchentes e ampliam debate sobre “cidades-esponja”

POR FRANCO MONTALTO

“Quando chove, desaba” já foi uma metáfora para coisas ruins que aconteciam em sequência. Agora está se tornando uma enunciação de roupa sobre as chuvas em um clima em mudança.

Em todo o território continental dos EUA, eventos extremos de precipitação em um único dia estão se tornando mais frequentes, impulsionados pelo aquecimento do ar, que assim pode reter níveis crescentes de umidade. Mais recentemente, áreas ao setentrião de Houston receberam de 30 a 50 centímetros de chuva em vários dias no início de maio de 2024, alagando estradas e provocando evacuações.

No início do ano, San Diego recebeu 7 centímetros (2,72 polegadas) de chuva em 22 de janeiro, o que danificou quase 600 casas e desabrigou muro de 1.200 pessoas. Duas semanas depois, um rio atmosférico despejou 12 a 25 centímetros (5 a 10 polegadas) de chuva em Los Angeles, causando deslizamentos de terreno generalizados e deixando mais de um milhão de pessoas sem pujança.

Eventos porquê esse despertaram o interesse pelas chamadas “cidades-esponja”, uma abordagem ampla para a mitigação de enchentes urbanas que utiliza projetos inovadores de paisagismo e drenagem para reduzir e retardar o escoamento, permitindo que certas partes da cidade sejam inundadas com segurança durante condições climáticas extremas. As técnicas da cidade-esponja diferem de outras abordagens de gerenciamento de águas pluviais porque são dimensionadas para tempestades muito maiores e precisam ser aplicadas em quase todas as superfícies urbanas.

Sou um engenheiro de recursos hídricos que estuda e projeta estratégias para o gerenciamento sustentável de águas pluviais urbanas. Em resposta a episódios recentes de enchentes, algumas cidades dos EUA estão começando a tomar medidas para incorporar os conceitos de cidade-esponja em seus planos de gerenciamento de águas pluviais, mas a maioria desses projetos ainda é piloto. Para que esse noção evolua e se torne o novo padrão de projeto urbano, autoridades municipais e desenvolvedores precisarão encontrar maneiras de ampliar e aligeirar esse trabalho.

O problema das águas pluviais

Por mais de um século, depois que as cidades dos EUA começaram a instalar sistemas de esgoto centralizados em meados do século XIX, os canos levavam as águas pluviais – chuva ou neve derretida que escorre das ruas e edifícios – para rios ou portos próximos. Essa abordagem reduziu as inundações locais, mas poluiu as águas adjacentes e exacerbou os riscos de inundação mais a jusante.

A Lei da Chuva Limpa de 1972 foi projetada para tornar as águas do país aptas para pesca e natação até 1983, mas não conseguiu atingir essa meta. Um dos principais motivos foi o roupa de a lei ter se concentrado inicialmente na redução somente de fontes pontuais de poluição – descargas provenientes de uma manancial identificável, porquê um tubo que despeja dejetos humanos ou industriais.

No final da dezena de 1980, o Congresso alterou a lei para tratar de fontes não pontuais, ou difusas, de poluição da chuva, incluindo águas pluviais. Os engenheiros começaram a projetar sistemas para conquistar sedimentos na “primeira descarga” do escoamento, pois acreditava-se que poluentes nocivos, porquê metais pesados, aderiam a essas partículas.

Até hoje, a infraestrutura virente e outras práticas de gerenciamento de águas pluviais nos EUA são normalmente projetadas para paralisar, reter ou filtrar somente os primeiros 2,5 a 5 centímetros do escoamento. Individualmente, elas não conseguem conquistar todo o escoamento gerado durante tempestades maiores, o tipo de evento que está se tornando mais frequente devido às mudanças climáticas.

Aliás, o gerenciamento de águas pluviais frequentemente não é exigido em parcelas menores de terreno, que podem simbolizar coletivamente uma grande fração das bacias hidrográficas urbanas. Todos esses fatores limitam a capacidade da infraestrutura virente de reduzir os riscos de inundação.

Tornando a infraestrutura mais virente

O termo “cidade-esponja” originou-se na China por volta de 2010, mas as cidades dos EUA têm empregado ideias semelhantes desde a dezena de 1970 para melhorar a qualidade da chuva em rios e córregos.

No início dos anos 2000, a teoria de projetar comunidades para filtrar e chupar as águas pluviais ficou conhecida porquê infraestrutura virente. Reguladores e empresas de serviços públicos a viram porquê uma estratégia potencialmente econômica para satisfazer as regulamentações federais sobre chuva limpa. Nas cidades em que os sistemas de esgoto pluvial existentes descarregavam diretamente em córregos, lagos e rios, a infraestrutura virente tinha o potencial de filtrar os poluentes das águas pluviais antes que elas fluíssem para esses cursos d’chuva.

Em centenas de cidades, principalmente no Nordeste e no Meio-Oeste, as águas pluviais e as águas residuais são transportadas nas mesmas tubulações de esgoto. A infraestrutura virente ofereceu uma estratégia para desviar as águas pluviais do sistema de esgoto para locais onde elas pudessem ser absorvidas pelo solo. Isso ajudou a reduzir as chances de os sistemas de esgoto transbordarem e enviarem águas pluviais e águas residuais não tratadas para as águas locais.

Cidades porquê Filadélfia, Novidade York, Cincinnati, São Francisco, Cleveland, Washington, D.C., e Kansas City, Missouri, gastaram bilhões de dólares nos últimos 20 anos para reequipar paisagens urbanas com jardins de chuva, telhados verdes, pavimentos permeáveis, zonas úmidas construídas e outras medidas de controle de águas pluviais em graduação sítio. A maioria desses sistemas, no entanto, foi instalada em áreas que produziam a maior poluição da chuva, e não foi dimensionada para gerenciar grandes tempestades.

Nos melhores casos, a infraestrutura virente foi instalada em terrenos de propriedade pública e exigida em empreendimentos de grande graduação novos ou reprojetados. Foi muito mais reptante incorporar a infraestrutura virente em parcelas menores de propriedade privada, que coletivamente constituem uma porcentagem significativa das áreas de bacias hidrográficas urbanas.

Em algumas cidades, alguns novos empreendimentos ainda são aprovados sem qualquer sistema de tratamento de águas pluviais ou estudo das formas dramáticas pelas quais suas águas pluviais poderiam provocar inundações em propriedades adjacentes e a jusante. E, em muitas cidades, permite-se que as águas pluviais de pequenas parcelas de terreno passem sem tratamento para os sistemas de esgoto encanado. Se muitas dessas parcelas estiverem localizadas no mesmo bairro, essa prática generalidade pode aumentar os riscos de inundação a jusante.

Toda superfície é importante

No meu laboratório na Drexel University estamos estudando soluções para inundações na seção de Eastwick, no sudoeste da Filadélfia. Esse bairro fica na extremidade a jusante de uma bacia hidrográfica suburbana de 77 milhas quadradas. Quando chove muito a montante, Eastwick inunda. Em 2020, a tempestade tropical Isaias inundou algumas casas com mais de 4 pés (1,2 metro) de chuva.

Nossos modelos de computador sugerem que, se a infraestrutura virente convencional tivesse sido instalada para tratar o escoamento de 65% das superfícies impermeáveis da bacia hidrográfica, o Isaias não teria causado a inundação de Eastwick. Mas isso é cinco vezes mais tratamento do que as comunidades a montante estão planejando porquê secção de seus planos de redução de poluentes de águas pluviais exigidos pelo estado.

Alguns críticos dizem que esse nível de ecologização não é técnica, logística ou socialmente viável. Mas se a noção de cidades-esponja se tornar veras, as cidades terão que deslindar porquê chegar lá.

Para chegar a 65%, essas cidades precisariam tratar o escoamento de quase todos os telhados, estacionamentos e superfícies de vias públicas em alguma forma de infraestrutura virente. Se o espaço devotado a novos jardins de chuva e zonas úmidas no solo for restringido, os estacionamentos poderiam ser reformados com asfalto ou concreto poroso que permitisse que a chuva passasse por ele até o solo aquém. Os telhados poderiam ser convertidos em telhados verdes com vegetação que detêm e retêm a chuva da chuva.

Nessa visão de cidade-esponja, as ruas seriam redesenhadas para direcionar as águas pluviais para parques e campos de recreação construídos metros aquém da superfície da rua e projetados para inundar com segurança em condições climáticas extremas. As áreas naturais existentes seriam aproveitadas para o armazenamento de águas pluviais, aprimorando sua ecologia.

Dependendo de onde ocorrerem as chuvas extremas, esses sistemas poderão funcionar individualmente ou em conjunto, imitando a modularidade e a redundância encontradas nos ecossistemas naturais.

Encontrando o moeda

Nas cidades-esponja, toda superfície precisa estar conectada a um espaço que possa inundar com segurança. Passar da infraestrutura virente tradicional para as cidades-esponja requer políticas, planos e incentivos integrados que apliquem esses tipos de soluções onde quer que a chuva caia.

Os estacionamentos podem ser projetados para inundar e liberar a chuva lentamente. O mesmo pode intercorrer com quadras de basquete, parques, praças e até mesmo ruas, conforme prescrito no projecto de gerenciamento Cloudburst de Copenhague, Dinamarca.

Essa transformação do envolvente construído não pode ser totalmente financiada pelos serviços públicos de águas pluviais. Essas organizações enfrentam uma série vertiginosa de exigências regulatórias e não podem aumentar as tarifas supra da capacidade de pagamento de seus clientes.

Uma forma de receptar mais moeda seria por meio de colaborações entre os órgãos municipais responsáveis por melhorias em estradas, parques, pátios de escolas e outros terrenos públicos que também atraem dólares federais, porquê os projetos de Resiliência a Explosões de Nuvens da Cidade de Novidade York.

Em alguns casos, o financiamento de terceiros pode complementar o esforço. Um exemplo é uma colaboração entre a cidade de Novidade York e o Trust for Public Land para juntar recursos de infraestrutura virente ao recinto de uma escola do Bronx para ajudar a reduzir as inundações locais.

As cidades também poderiam oferecer incentivos para a reforma e ampliação dos sistemas de gerenciamento de águas pluviais existentes em terrenos privados. Um sistema de transacção poderia ser criado para vender a capacidade residual a proprietários de imóveis próximos que não tenham oportunidades de gerenciamento de águas pluviais no sítio.

Essa estratégia não é barata, mas a inação também não é. As inundações causaram danos de US$ 177,9 bilhões de 1980 a 2022, e os desastres de bilhões de dólares estão se tornando mais frequentes com as mudanças climáticas.

À medida que os eventos climáticos extremos se tornarem mais frequentes, espero que os padrões de planejamento e projeto urbano evoluam para incluir conceitos de cidade-esponja. E essa abordagem mais robusta para o gerenciamento de águas pluviais deve continuar a figurar de forma proeminente em todos os tipos de decisões de projeto e desenvolvimento municipais e privados.

Franco Montalto
– Professor associado e diretor do laboratório de Engenharia de Recursos Hídricos Sustentáveis, na Universidade Drexel.

Nascente texto foi republicado de The Conversation
sob uma licença Creative Commons. Leia o cláusula original.

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Foto: Lauro Alves/Secom RS

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