Adaptación de los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible- SUDS de los campus PUJ Bogotá/Cali ante los efectos del cambio climático

Los problemas asociados con la urbanización más los efectos del cambio climático, lluvias más intensas e irregulares (IPCC, 2013), han empezado a llamar la atención en el campo del drenaje urbano (Harremoës, 1997; Zhou et al., 2012; Arnbjerg-Nielsen et al., 2013). El aumento de la población en zonas urbanas (United Nations, 2010) impacta la hidrología de la cuenca, lo cual se evidencia en el aumento de las tasas y los volúmenes de escorrentía, así como la disminución de la infiltración y el flujo de base (Chocat et al., 2001; Fletcher et al., 2013). Asimismo, la urbanización contribuye a las pérdidas potenciales del uso del agua provocando amenazas en la seguridad del suministro, aumentando la frecuencia de las inundaciones y afectando negativamente la salud humana y la biodiversidad, todo ello derivado de mayores concentraciones de contaminantes en los cursos de agua (Chocat, 1997; EURYDICE 92, 1991; Pahl-Wostl et al., 2010). Frente a estas complicaciones, es claro que deben replantearse las prácticas tradicionales de drenaje urbano, pues actualmente se consideran apartadas de los valores ambientales de la sociedad e impiden avanzar a entornos urbanos más sostenibles (Newman & Kenworthy, 1999; Thomas et al., 1997; Wong & Eadie, 2000). Con este fin, se ha producido un cambio en la gestión del drenaje urbano en países desarrollados desde los años setenta (Barlow et al., 1977; Chocat et al., 2001; Marsalek & Chocat, 2002). Hay una transición de un enfoque de control de inundaciones a un enfoque más holístico, donde se tienen en cuenta múltiples objetivos en los procesos de diseño y toma de decisiones (Fletcher et al., 2014; Bertrand-Krajewski, 2020). Este enfoque se conoce como diseño urbano orientado al agua (DUOA o WSUD de sus siglas en inglés Water Sesitive URban Design) (Whelans et al., 1994; Wong, 2007) o sistemas de drenaje urbano sostenibles (SUDS) (CIRIA, 2000). Dentro de este enfoque, las aguas urbanas se consideran como una oportunidad (e.g. aprovechamiento de aguas lluvias) (Mitchell et al., 2006; Hatt et al., 2006). Los SUDS pueden ser pavimentos permeables, humedales construidos, jardines de biorretención, entre otros. Estos sistemas han sido ampliamente estudiados, implementados y monitoreados en regiones con estaciones (e.g. Brattebo & Booth 2003; Coombes et al. 2000; Lariyah et al. 2011; Rivera et al. 2003; Vijayaraghavan et al. 2012). Además, los SUDS pueden considerarse como una de las estrategias para contrarrestar los efectos del cambio climático, dado que de acuerdo con Charlesworth (2010) estas se deben enfocar en promover medidas resilientes para el control de inundaciones, en reducir los efectos de islas de calor y la emisión de gases de efectos invernadero. La aplicación práctica de SUDS exige una comprensión profunda de los costos y los servicios ecosistémicos. La importancia de su valoración está tomando cada vez más relevancia dado que esto se ha convertido en una barrera para su implementación (Roy et al., 2008; Wihlborg et al., 2019; Van Oijstaeijen et al., 2020). Si bien los SUDS se promueven a nivel mundial como soluciones multipropósito, incluyendo la mitigación de los efectos del cambio climático (Arahuetes & Olcina Cantos, 2019), aún no se ha demostrado su adaptabilidad para este propósito. De hecho, Pour et al. (2020) encontraron que la mayoría de los SUDS desarrollados hasta ahora son efectivos tan solo para pequeños picos de inundación y que dentro de los principales desafíos para mitigar las inundaciones urbanas inducidas por el cambio climático se incluye la identificación de los tipos de SUDS específicos, las mejoras de su eficiencia y la optimización de los parámetros de diseño específicamente para cada caso de estudio. Incluso algunos estudios han concluido que el cambio climático y los cambios de urbanización deben incorporarse en el diseño para que los SUDS se adapten a las condiciones cambiantes futuras (Míguez et al., 2012). Sin embargo, la mayor parte de los estudios que concluyen que los SUDS son medidas efectivas de adaptación al cambio climático utilizan series históricas de precipitación, sin considerar variaciones debido al cambio climático (Chan et al., 2019). Aunque algunos estudios evalúan los SUDS bajo escenarios climáticos futuros y de evolución demográfica (D’Ambrosio et al., 2020; Rosenberger et al., 2021; Stohmann Aguirre, 2021), son pocos los estudios que proponen modificaciones de los SUDS existentes para mejorar su eficiencia ante los efectos del cambio climático. Adicionalmente, las incertidumbres de las proyecciones climáticas, los métodos de corrección de sesgos asociados a las incertidumbres de los escenarios socioeconómicos, incluyendo modelos hidrológicos e hidrodinámicos para abordar opciones de adaptación de los sistemas de drenaje urbano no se han abordado por completo en la literatura científica (Kourtis & Tsihrintzis, 2021). Por otra parte, aunque los SUDS se han aplicado con éxito en diferentes partes del mundo, su adaptación o reacondicionamiento para mejorar su eficiencia como elemento de mitigación de los efectos de la urbanización sobre el ciclo hidrológico se ha visto restringida por una serie de problemas que incluyen la falta de experiencia y la falta de comprensión de sus verdaderos beneficios, mostrando que existe una experiencia limitada en esta temática y no existen procedimientos bien establecidos para evaluar la viabilidad, los beneficios o los costos de hacerlo (Oladunjoye et al., 2020). Considerando la problemática en Colombia alrededor del agua urbana (e.g. inundaciones severas, contaminación de cauces, entre otros) (IDEAM, 2015) la implementación de DUOA en Colombia tiene un gran potencial para mejorar la gestión del agua en los centros urbanos. En Colombia la viabilidad de los SUDS está en su fase de inicio y en proceso de desarrollo (Ferrans et al., 2018; Galarza-Molina et al., 2016; Pérez Murillo et al., 2016; Rodríguez-Jeangros et al., 2018; Torres et al., 2011a, 2012; Torres et al., 2016b), pero se requieren más esfuerzos para conocer su desempeño en nuestras condiciones climáticas futuras. Por otra parte, el campus universitario es una combinación única de personas (estudiantes, profesores, personal administrativo y operativo), zona geográfica, edificios, facultades e institutos de investigación. Las universidades generan impactos ambientales (Lukman et al., 2009), pero a su vez pueden ser lugares para probar nuevas aproximaciones y métodos para reducir estos impactos (Leal Filho et al., 2015). Por lo tanto, varias universidades se están convirtiendo en plataformas experimentales para aplicación de procesos hacia una orientación ecológica (Leal Filho et al., 2015). Para una adecuada implementación de los SUDS Dhakal & Chevalier (2015) sugieren, entre otras cosas, que las universidades apoyen la investigación de los SUDS desde los departamentos de ingeniería civil y ambiental, a nivel de pregrado y posgrado. Con la inclusión en los currículos de la gestión integrada de aguas lluvias y la generación de proyectos de investigación. Esto con el fin de generar conocimiento local y profesionales versados en el tema. Considerando que las dos sedes de la Pontificia Universidad Javeriana cuentan con SUDS, podemos aprovechar para cuantificar los beneficios respecto al cambio climático e ir evaluando qué medidas se pueden proponer para su posible adaptación. Este proyecto aportaría al área de conocimiento de ciencias naturales, ingeniería y tecnología.