Un nuevo estudio de ORNL muestra los impactos de gran alcance del consumo de energía de las ciudades estadounidenses en los ecosistemas regionales. Las áreas urbanas cubren solo alrededor del 5 por ciento del paisaje del sureste, pero las infraestructuras de agua y energía de las ciudades a menudo se extienden mucho más allá de las áreas urbanas, ya que las plantas de energía (representadas como puntos negros) se distribuyen por toda la región. Crédito:Ryan McManamay / Laboratorio Nacional Oak Ridge, Departamento de Energía de EE. UU.
Los nuevos métodos de mapeo desarrollados por investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía pueden ayudar a los planificadores urbanos a minimizar los impactos ambientales de las demandas de agua y energía de las ciudades en las ecologías de los arroyos circundantes.
En un análisis publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , un equipo dirigido por ORNL utilizó modelos geoespaciales de alta resolución para cuantificar los efectos de la tierra, energía, e infraestructuras de agua en los ríos y arroyos de la nación.
Utilizando datos de caudal del Servicio Geológico de EE. UU., los investigadores mapearon los cambios en la hidrología natural para evaluar cómo el desarrollo de la infraestructura y la competencia por los recursos hídricos afectan el medio ambiente a escala nacional. Su enfoque basado en datos arroja luz sobre la medida en que los recursos hídricos y las especies acuáticas se ven afectados por las infraestructuras urbanas y podría ayudar a las ciudades a reducir su carga sobre los ecosistemas regionales.
Los resultados indican que la transformación del suelo urbano y la producción de electricidad en conjunto afectan al siete por ciento de las corrientes de EE. UU., que influyen en los hábitats de más del 60 por ciento de todos los peces de agua dulce de América del Norte, mejillón, y especies de cangrejos de río.
"Cuando se considera que la mayoría de estos arroyos incluyen grandes ríos y sus principales afluentes con abundantes especies, los impactos ambientales son asombrosos, "dijo el autor principal Ryan McManamay, ecologista acuático de la División de Ciencias Ambientales y el Instituto de Dinámica Urbana de ORNL. El estudio calculó efectos en 1, 223 peces, mejillón, y especies de cangrejos de río. Al menos 260 de estos ya están extintos localmente, con muchos de los restantes clasificados como en peligro de extinción.
Adicionalmente, los investigadores realizaron estudios de caso en cinco ciudades de EE. UU., Atlanta; Knoxville, Tennesse; Phoenix y Tucson, Arizona; y Las Vegas mediante la creación de modelos específicos de la región para caracterizar las variables geográficas y aislar las huellas tierra-energía-agua de las ciudades del paisaje circundante.
"Las ciudades tienen impactos superpuestos sobre el medio ambiente, y queremos comprender cuánta energía consume una sola ciudad o cómo su cobertura terrestre y producción de electricidad contribuyen al panorama general, "Dijo McManamay.
En las cinco ciudades Las transformaciones del suelo urbano afectaron negativamente a más longitud de arroyos en general que cualquier otro factor considerado, incluida la producción de electricidad. La introducción de carreteras, edificios y otras superficies impermeables altera el ciclo natural del agua, desplaza el suministro de agua para las comunidades río abajo y puede amenazar con la pérdida de especies acuáticas ricas y diversas.
"La transformación del suelo urbano y la producción de electricidad son cuestiones importantes para las ciudades porque sus impactos crecerán a medida que las ciudades continúen desarrollando sus infraestructuras, ", dijo el coautor de ORNL y director del Urban Dynamics Institute, Budhendra Bhaduri.
El análisis reveló que los impactos del ecosistema no eran directamente proporcionales al tamaño de la población, lo que indica que las ciudades más grandes no necesariamente tienen un mayor impacto en la vida acuática. Los autores enfatizan la importancia de la cooperación entre ciudades para desarrollar políticas locales y gestionar mejor sus influencias sobre los ecosistemas regionales porque muchas tierras, energía, y las infraestructuras de agua están controladas por los gobiernos y los servicios públicos locales.
"Tanto la fuente como la solución a los desafíos ambientales globales pueden estar en manos de las ciudades. Desafortunadamente, los cambios que discutimos son altamente transformadores, no es barato, ", Dijo McManamay." Nuestro objetivo aquí es brindar a las ciudades una forma de ver el panorama general, por así decirlo, y generar métricas que les ayuden a avanzar hacia políticas más respetuosas con el medio ambiente a medida que continúan desarrollándose ".
