La mitigazione del fenomeno dell’isola di calore urbana rappresenta una delle principali sfide ambientali delle aree urbane contemporanee. Le città si trovano sempre più spesso a dover fronteggiare gli effetti del cambiamento climatico, tra cui i fenomeni di caldo intenso e persistente, con ondate di calore sempre più frequenti e impattanti sull’ecosistema urbano. Da un lato, il clima globale mostra una tendenza all’aumento delle temperature con le conseguenze che conosciamo; dall’altro, la morfologia delle nostre città amplifica il calore, rendendolo spesso insopportabile.

L’isola di calore superficiale urbana

Il tessuto urbano delle città è caratterizzato da un insieme di materiali, spesso artificiali, che tendono a scaldarsi rapidamente o ad accumulare grandi quantità di calore favorendo così la formazione di aree in cui si verificano anomalie termiche che contribuiscono al fenomeno dell’isola di calore superficiale (SUHI – Surface Urban Heat Island).

Per monitorare il fenomeno, l’Istituto per la BioEconomia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) di Firenze, ha condotto una ricerca a livello nazionale sui capoluoghi di regione, con lo scopo di quantificare e approfondire le relazioni tra la variazione spaziale delle temperature superficiali e la morfologia urbana.

Lo studio si è focalizzato sull’analisi della variazione a livello intra-urbano della temperatura superficiale attraverso l’utilizzo di immagini satellitari Landsat-8 e Landsat-9 delle missioni NASA che hanno permesso di mappare in modo dettagliato il fenomeno SUHI a livello comunale.

L’indagine ha preso in esame il periodo estivo degli ultimi 10 anni, dal 2013 al 2023, considerando le aree comunali dei capoluoghi di regione e suddividendo il territorio comunale in fasce, da quella centrale a quelle periferiche. In questo modo è stato possibile valutare l’intensità del fenomeno SUHI a livello comunale quantificando l’intensità del fenomeno attraverso le differenze di temperatura superficiale tra il nucleo urbano centrale e quelle delle aree periferiche.

Dai risultati ottenuti è emerso che per la maggior parte dei capoluoghi di regione, e in modo particolare per quelli del centro-nord, l’intensità del fenomeno SUHI è piuttosto marcata.

In particolare Aosta, Bologna, Firenze, Genova, Roma, Torino e Trieste presentano un centro urbano con temperature superficiali superiori ai 40 °C, con Firenze e Bologna che raggiungono i 44 °C.

Approfondendo ulteriormente si evidenzia che nei comuni capoluogo le fasce centrali risultano più “calde” delle fasce periferiche in media di 2 °C, con le differenze più elevate osservate nei comuni di Bologna, Firenze, Genova, Torino e Trieste.

A Trieste e Genova la differenza di temperatura superficiale tra il centro e la periferia raggiunge quasi i 6 °C, a Bologna e Torino è di circa 3 °C mentre a Firenze è pari a 2.5 °C.

I fattori principali che caratterizzano l’isola di calore in ambiente urbano

Lo studio del CNR ha valutato anche la copertura del suolo nei comuni capoluogo di regione utilizzando come fonte di dati quella fornita dall’ISPRA, andando a quantificare i due fattori principali che condizionano il fenomeno SUHI: le superfici impermeabili (asfalto, cemento, etc.) e la copertura vegetale (sia erbacea che arborea).

In tutti i comuni capoluogo di regione è emerso che nelle fasce centrali la percentuale di superfici impermeabili ricopre circa l’80% dell’area centrale, con le percentuali più alte nei comuni di Bologna (98.5%), Genova (94.3%), Palermo (93.6%), Torino (93.5%) e Trieste (93%). In queste città il centro urbano è quasi completamente occupato da superfici impermeabili che amplificano sensibilmente l’effetto SUHI.

Di contro, le superfici verdi come la copertura erbacea e soprattutto quella arborea, che è noto essere il più efficace sistema di mitigazione del fenomeno SUHI attraverso le azioni di ombreggiamento ed evapotraspirazione, rappresentano una percentuale molto esigua nelle aree centrali urbane: in media si attestano su valori pari all’8%.

Se valutiamo la situazione nelle fasce comunali più esterne, ossia nelle aree periferiche, la situazione cambia sensibilmente ovvero le percentuali di superfici impermeabili si riducono notevolmente, sostituite dalle superfici erbacee ed arboree. In queste aree la copertura verde è mediamente superiore al 40%, con le percentuali più alte nei comuni di Bologna (89%), Genova (90%), Milano (86%), Palermo, Torino (70%) e Trieste (88%).

Da questa indagine emerge dunque che i centri urbani nella maggior parte dei capoluoghi di regione presentano un’alta densità di superfici impermeabili che amplifica il fenomeno SUHI.

Studio del fenomeno SUHI secondo la densità di consumo di suolo

Per approfondire questo argomento, lo studio ha previsto un’ulteriore indagine basata sul concetto di densità di consumo di suolo e suddividendo le aree comunali dei capoluoghi di regione in base a tre soglie di riferimento. Sono state confrontate le temperature superficiali tra aree urbane fortemente antropizzate (quelle con una densità di consumo suolo superiore al 50% e che non obbligatoriamente sono localizzate nelle zone centrali del comune studiato), quelle con una percentuale di consumo suolo tra il 10 e il 50% ed infine le aree con percentuali inferiori al 10% (generalmente in zone rurali). Con questa metodologia le variazioni di temperatura superficiale tra aree fortemente antropizzate e quelle rurali sono risultate essere ancora più marcate, con differenze di temperatura superficiale che oscillano tra i 2 °C e gli 8 °C.

Gli sviluppi applicativi della ricerca

È quindi di fondamentale importanza valutare attentamente il metodo per analizzare il fenomeno SUHI, al fine di individuare le strategie di intervento più appropriate per ridurre le anomalie termiche intra-urbane e mitigare il fenomeno stesso.

Nell’ambito del progetto MIRIFICUS, sono anche previste delle simulazioni di interventi di riforestazione urbana in alcune aree studio particolarmente critiche (hot-spot termici) con l’obiettivo di valutare le migliorie ottenibili con questi interventi.

Le informazioni che saranno prodotte da tutte queste attività serviranno a realizzare un sistema informativo a supporto delle pubbliche amministrazioni per valutare la possibilità di interventi di mitigazione per contrastare il fenomeno SUHI.