1 MODELO DE SIMULACIÓN PARA EL PROCESO DE

MODELO DE SIMULACIÓN PARA EL PROCESO DE CALENTAMIENTO
GLOBAL. APLICACIÓN CIUDAD DE CARTAGENA DE INDIAS, COLOMBIA
ANGÉLICA MARÍA SUÁREZ VARGAS
YEIMY TATIANA ROZO PINTO
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
MODALIDAD TRABAJO DE GRADO
BOGOTÁ
2015
1
MODELO DE SIMULACIÓN PARA EL PROCESO DE CALENTAMIENTO
GLOBAL. APLICACIÓN CIUDAD DE CARTAGENA DE INDIAS, COLOMBIA
ANGÉLICA MARÍA SUÁREZ VARGAS
YEIMY TATIANA ROZO PINTO
Trabajo de Grado para optar al título de
Ingeniero Civil
Director
Mauricio González Méndez
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
MODALIDAD TRABAJO DE GRADO
BOGOTÁ
2015
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NOTA DE ACEPTACIÓN
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FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO
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FIRMA DEL JURADO
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FIRMA DEL JURADO
Bogotá, 18, noviembre, 2015
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CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
10
1. GENERALIDADES
1.1 ANTECEDENTES
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo General
1.3.2 Objetivos Específicos
1.4 JUSTIFICACIÓN
1.5 DELIMITACIÓN
1.5.1 Espacio
1.5.2 Tiempo
1.6 MARCO DE REFERENCIA
1.6.1 Marco Teórico
1.6.1.1 Fuentes Contaminantes del Calentamiento Global
1.6.1.2 Gases de Efecto Invernadero con su Respectivo Potencial de
Calentamiento Global
1.6.1.3 Consecuencias del Calentamiento Global a Nivel Mundial
1.6.1.4 Consecuencias del Calentamiento Global en Colombia.
1.6.1.5 Consecuencias del Calentamiento Global en Cartagena de Indias
1.6.1.6 El Cambio Climático en Cartagena de Indias
1.6.1.7 Albedo
1.6.1.8 Ciudades con Mayor Descarga de Contaminantes a la Atmósfera
1.6.1.9 Emisiones de Contaminantes de Puntos Fijos en la Zona Industrial del
Mamonal – Cartagena de Indias
1.6.2 Marco Conceptual.
1.7 DISEÑO METODOLÓGICO
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2. CARACTERIZACIÓN DEL TERRITORIO DE CARTAGENA
2.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA
2.2 ECONOMÍA
2.3 CLIMA
2.4 PARÁMETROS METEOROLÓGICOS
2.4.1 Temperatura
2.4.2 Precipitación
2.4.3 Humedad Relativa
2.4.4 Brillo Solar
2.4.5 Evaporación
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3. SIMULACIÓN DEL FENÓMENO DE CALENTAMIENTO GLOBAL
3.1 MODELO DE SIMULACIÓN
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pág.
3.2 ESCENARIOS DE SIMULACIÓN
3.2.1 Cartagena Actual
3.2.1.1 Brillo Solar
3.2.1.2 Cantidad de CO2
3.2.1.3 Albedo
3.2.2 Cartagena Verde
3.2.2.1Brillo Solar
3.2.2.2 Cantidad de CO2
3.2.2.3 Albedo
3.2.3 Cartagena Ambiental
3.2.3.1 Brillo Solar
3.2.3.2 Cantidad de CO2
3.2.3.3 Albedo
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4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
49
5. CONCLUSIONES
55
BIBLIOGRAFÍA
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6
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Emisiones por Ciudad y Fuente
Figura 2. Localización de Chimeneas en Zona Industrial de Mamonal
Figura 3. Fases de la Investigación
Figura 4. Localización de Cartagena de Indias en Colombia
Figura 5. Temperatura Promedio Mínima sobre Cartagena
Figura 6. Temperatura Promedio Máxima sobre Cartagena
Figura 7. Temperatura Promedio sobre Cartagena
Figura 8. Precipitación Mensual sobre Cartagena
Figura 9. Número de Días de Precipitación Mensual sobre Cartagena
Figura 10. Humedad relativa sobre Cartagena
Figura 11. Brillo solar Promedio sobre Cartagena
Figura 12. Evaporación Promedio sobre Cartagena
Figura 13. Escenario de Simulación
Figura 14. Temperatura Global
Figura 15. Brillo Solar
Figura 16. Deslizador de Brillo solar
Figura 17. Albedo
Figura 18. Deslizador de Albedo
Figura 19. Temperatura
Figura 20. Temperatura por defecto
Figura 21. Nubes
Figura 22. CO2
Figura 23. Cantidad de CO2
Figura 24. Brillo solar – Escenario Cartagena actual
Figura 25. Cantidad de CO2 – Escenario Cartagena actual
Figura 26. Brillo solar – Escenario Cartagena actual
Figura 27. Cantidad de CO2 – Escenario Cartagena verde
Figura 28. Funcionamiento de los Muros Vegetales Plantados
Figura 29. Sistema Green Living Technologies (UrbanArbolismo, 2008)
Figura 30. Sistema de Paneles Modulares de 60x60
Figura 31. Sistema de Patente Patrick Blanc
Figura 32. Sistema Elt. Elevated Landscape Technologies
Figura 33. Techos Verdes
Figura 34 Proceso de Fotosíntesis
Figura 35. Temperatura de Acuerdo al Tipo de Azotea
Figura 36. Consumo del Agua por la Vegetación
Figura 37. Brillo Solar – Escenario Cartagena Actual
Figura 38. Cantidad de CO2 – Cartagena Ambiental
Figura 39. Instalación de Pavimentos Ecológicos
Figura 40. Adoquines Verdes
Figura 41. Cartagena Actual
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pág.
Figura 42. Cartagena Verde
Figura 43. Cartagena Ambiental
Figura 44. Temperatura Global Cartagena Actual
Figura 45. Temperatura Global Cartagena Verde
Figura 46. Temperatura Global Cartagena Ambiental
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LISTA DE CUADROS
pág.
Cuadro 1. Gases de efecto Invernadero
Cuadro 2. Albedos Típicos de Varias Superficies
Cuadro 3. Datos Estadísticos de Chimeneas en la Zona Industrial de Mamonal
Cuadro 4. Promedios de los Principales Parámetros meteorológicos sobre
Cartagena
Cuadro 5. Albedos a Tener en cuenta en el Escenario Cartagena actual
Cuadro 6. Albedos a Tener en Cuenta en el Escenario Cartagena verde
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INTRODUCCIÓN
Este documento presenta la investigación del proyecto de grado, para obtener el
título de Ingenieros Civiles. De esta manera, se realiza un diseño de un modelo
de simulación para el proceso de calentamiento global aplicado en la ciudad de
Cartagena de Indias, ya que es una de las ciudades de Colombia que durante los
siguientes 15 años se verá gravemente afectada por este fenómeno climático.
Este proyecto se basa en la simulación del calentamiento global, apoyándonos en
un modelo existente en el programa NetLogo, teniendo en cuenta aspectos
ambientales de Cartagena de Indias, lo que permitió ajustar el modelo de
simulación para la ciudad.
Para hacer la simulación, se hizo una caracterización de la zona lo que ayudó a
determinar las variables que se ejecutarían en el programa NetLogo y
adicionalmente, de acuerdo a las variables que el ser humano puede modificar
para mitigar el impacto de este fenómeno climático, se establecieron parámetros
para la creación de tres escenarios de simulación, que fueron claves para este
proyecto.
Este documento cuenta con cuatro capítulos. El primer capítulo presenta la
metodología que se utilizó para realizar el proyecto y la problemática del
calentamiento global tanto a nivel mundial como a nivel local. El segundo capítulo
presenta una caracterización del territorio de Cartagena de Indias, con sus
respectivos parámetros meteorológicos. El tercer capítulo presenta la simulación
del fenómeno del calentamiento global, en donde se explica cómo se modificó el
modelo de calentamiento global en la plataforma NetLogo y adicionalmente, se
explican cuáles fueron y de qué dependen los tres escenarios de simulación.
Finalmente, el cuarto capítulo presenta un análisis de los resultados obtenidos en
la plataforma de acuerdo a los escenarios establecidos.
10
1. GENERALIDADES
1.1 ANTECEDENTES
Cartagena de Indias es ciudad que posee una economía productiva diversificada,
“en sectores como la industria, el turismo, el comercio y la logística para el
comercio marítimo internacional que se facilita debido a su ubicación. En los
últimos años, su economía ha sobresalido en el sector petroquímico, el
procesamiento de productos industriales y el turismo internacional.
Adicionalmente, desde principios del siglo XXI, la ciudad ha experimentado un
gran crecimiento en el sector de la construcción”1.
Por esta razón, se considera que se debe ser consciente de que la explotación
petrolera y las prácticas operacionales típicas de la industria petrolera,
constituyen la principal causante del calentamiento global, es por esto que se
deben tomar medidas a nivel de economía en la ciudad y en cuanto al sector de la
construcción es necesario la implementación de normas de construcción que sean
amigables con el medio ambiente y así, ayuden a mitigar este fenómeno.
Esta propuesta se encuentra guiada por el Ingeniero Mauricio González, cuyo
objetivo es desarrollar un modelo que represente el proceso de calentamiento
global en la ciudad de Cartagena. Los modelos de simulación sobre el
calentamiento global principalmente se realizan con el fin de predecir cuáles son
los cambios esperables en el clima a futuro. Estos modelos describen el
comportamiento de los principales componentes del sistema climático, a través de
unos datos de entrada que representan la situación actual.
Hoy en día, se conocen algunos modelos de simulación realizados sobre el
calentamiento global, uno de ellos muy reconocido es DaisyWorld (Mundo de
margaritas) que fue creado por James Lovelock y Andrew Watson, publicado en
1983. Esta es una simulación que propone un modelo basado en el mundo de las
margaritas en donde se consideran las emisiones de gases de efecto invernadero
y la absorción, lo que permite la descripción del calentamiento global y así mismo,
evaluar la influencia de los gases efecto invernadero en la dinámica del planeta.
Otro modelo existente es A Simulation to Understand Global Warming in Planet
Earth (Una simulación para interpretar el Calentamiento Global del planeta Tierra)
que es un modelo que relaciona la temperatura de equilibrio de la Tierra con la
concentración de CO2 en la atmósfera producto del crecimiento de la población
humana; este modelo fue desarrollado con el propósito de trabajar el problema del
calentamiento global en el sistema educativo formal.
1
CENTRO DE INVESTIGACIONES OCEANOGRÁFICAS E HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los
principales Puertos del Caribe Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20Cartagena.pdf
11
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Este trabajo de investigación tecnológica busca elaborar un modelo que unifique
el comportamiento ambiental, social y económico de una zona específica; lo que
permita un análisis detallado de determinada problemática, que en este caso será
el fenómeno climático del calentamiento global en la ciudad de Cartagena.
El calentamiento global es una problemática mundial, en la que es evidente que
todo el planeta se está calentando, desde el Polo Norte al Polo Sur, y en todas las
áreas intermedias. Por esto, se debe ser consciente de que los efectos del
aumento de la temperatura no llegarán en un futuro lejano, sino que se están
produciendo justo ahora. El calor no solo está derritiendo los glaciares y el hielo del
mar, también está cambiando los patrones de precipitaciones y haciendo que los
animales se trasladen. A finales de este siglo, si el calentamiento continúa, se
espera que el nivel de los mares aumente entre 18 y 59 centímetros, y si los polos
continúan derritiéndose, podrían aumentar entre 10 y 20 centímetros adicionales,
es probable que se presenten con más frecuencia huracanes, tormentas,
inundaciones y sequías. Habrá menos agua dulce disponible, las especies que
dependen unas de otras pueden llegar a perder la sincronización, los ecosistemas
cambiarán ya que algunas especies se trasladarán y otras podrían extinguirse2.
Debido a lo anterior, la propuesta del simulador permitirá hacer un estudio del
escenario que se tiene en la ciudad de Cartagena, lo que podría ofrecer una
observación, un análisis y unas posibles alternativas de solución para la
problemática que se está presentando en la zona afectada, ya que “la situación
actual, en un futuro podría representar pérdidas económicas, la pérdida de
muchas especies y la modificación irreversible de las condiciones sociales, físicas
y químicas de la zona, entre otros”3. Es por esto que se busca hacer evidente esta
situación, para así adoptar nuevas alternativas de construcción que ayuden a
mitigar y a prevenir los futuros efectos de este fenómeno climático.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo General. Diseñar un modelo que permita simular el fenómeno del
calentamiento global teniendo en cuenta las condiciones territoriales de
Cartagena.
NATIONAL GEOGRAPHIC. Efectos del Calentamiento Global en línea. Bogotá: La Empresa citado 25
julio, 2015. Disponible en Internet: URL: http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamientoglobal/ calentamiento-global-efectos
3 UNIVERSIA. Impacto del calentamiento global en Colombia en línea. Bogotá: La Empresa citado 25 julio,
2015. Disponible en Internet: URL: http://noticias.universia.net.co/vida-universitaria/noticia/2010 /04/15/
257957 /impacto-calentamiento-global-colombia.html
2
12
1.3.2 Objetivos Específicos.
Comprender el fenómeno del calentamiento global y sus efectos sobre el
territorio.
Recopilar la información de la influencia que ha tenido el calentamiento global en
el territorio de Cartagena.
Realizar el diseño del modelo de simulación que represente el fenómeno del
calentamiento global, teniendo en cuenta las características que presenta el
territorio de Cartagena.
1.4 JUSTIFICACIÓN
Este proyecto se centra en el calentamiento global, debido a que es un asunto de
interés general, puesto que involucra a todos los habitantes del planeta. No
solamente afecta a los países desarrollados, sino también a los subdesarrollados.
El motivo por el que se hizo la investigación de este tema, es que es una
problemática actual, en donde las consecuencias se verán reflejadas en un futuro
no muy lejano y lamentablemente producirá daños irreparables en la Tierra. Así
mismo, buscamos crear conciencia frente a la importancia que este tema merece,
y así dejar de ser indiferentes frente a este fenómeno y empezar a tomar medidas
que ayuden a mejorar la situación o por lo menos a detener el aumento de la
temperatura terrestre.
La creación de un modelo de simulación del calentamiento global, es de gran
importancia ya que a través de sistemas matemáticos se puede hacer una
representación de la situación que se tiene en determinada zona, que para este
caso será la ciudad de Cartagena de Indias.
Los modelos de simulación permiten hacer predicciones frente al incremento de la
temperatura media global. Aunque la complejidad de esta problemática hace que
la única manera de evaluar estos cambios sea mediante el uso de modelos de
simulación, teniendo en cuenta que se tiene una precisión limitada debido al
desconocimiento del funcionamiento de la atmósfera.
Sin embargo, esta simulación permitirá analizar varios elementos y diagnosticar de
forma acorde con la realidad, en qué condiciones se encontrará la ciudad frente a
este fenómeno, sino se empiezan a adoptar desde ya, ciertas medidas
ambientales que mitiguen el efecto a nivel local.
13
1.5 DELIMITACIÓN
1.5.1 Espacio. La simulación se realizará en la ciudad de Cartagena de Indias.
Esta ciudad colombiana se encuentra localizada al norte del país, en el
departamento de Bolívar y a orillas del mar caribe.
Dada la posición geográfica de Colombia y la población asentada en lugares
cercanos al mar, el país se hace vulnerable ante los cambios climáticos que se
presenten, esta es una de las razones por las que Cartagena junto a San Andrés,
Buenaventura y Tumaco podrían ser las ciudades de Colombia más afectadas por
causa del calentamiento global.
1.5.2 Tiempo. Para la realización de este proyecto, se estima que el tiempo en
que llevará acabo su elaboración será de acuerdo a la duración académica del
semestre, es decir, cuatro meses.
1.6 MARCO DE REFERENCIA
1.6.1 Marco Teórico.
A continuación se presentan los seis principales
contaminantes que llevan al calentamiento global con su respectivo potencial de
calentamiento global en dióxido de carbono equivalente, un reporte de cómo se
encuentra el planeta con este fenómeno, qué generará este fenómeno en
Colombia, los efectos que traerá el calentamiento global específicamente en la
ciudad de Cartagena, la explicación del albedo en el fenómeno del calentamiento
global y finalmente las emisiones y contaminantes fijos que se generan en la
ciudad.
1.6.1.1 Fuentes Contaminantes del Calentamiento Global. La crisis ambiental
del calentamiento global es causada por varios contaminantes emitidos por las
actividades humanas y las personas no son conscientes de que las consecuencias
del calentamiento global no solo repercuten en un solo factor de vida de los
habitantes, sino que implican una serie de afectaciones, tanto medio ambientales,
como sociales, políticas y económicas.
“El deterioro de la atmósfera y por consiguiente, el cambio climático se debe
principalmente a la emisión de grandes cantidades de contaminantes atmosféricos
que atrapan el calor y aumentan la temperatura del aire, los mares y la tierra”4.
Estas fuentes del calentamiento global son:
Dióxido de carbono (CO2).
LARA, Ivonne. Los 6 Contaminantes del Calentamiento Global: Causas y Consecuencias en línea. Bogotá:
Hipertectual citado 25 julio, 2015. Bogotá: URL: http://hipertextual.com/2015/06/calentamiento-globalcontaminantes
4
14
Metano (CH4).
Carbono negro (hollín).
Hidroflourocarbonos (HFC’s).
Perflourocarbonos (PFC’s).
Hexaflouro de azufre (SF6).
Óxido nitroso (N2O). (COLLAHUASI, 2015).
1.6.1.2 Gases de Efecto Invernadero con su Respectivo Potencial de
Calentamiento Global. A continuación se presenta la equivalencia en CO2 de
algunos gases de efecto invernadero (véase el Cuadro 1).
Cuadro 1. Gases de efecto Invernadero
Nombre Del Gas
Dióxido de Carbono (CO2)
Metano (CH4)
Óxido Nitroso (N2O)
HFC 23 (CHF3)
HFC 134 a (CH3CH2F)
HFC 152 a (CH3CHF2)
Tetraflourometano (CF4)
Hexaflouroetano (C2F6)
Hexaflouro de azufre (SF6)
Potencial De Calentamiento Global Calculado
Para Un Horizonte Temporal De 100 Años
1
21
310
12000
1300
120
5700
11900
22000
Fuente. GOBIERNO DEL PRINCIPADO DE ASTURIAS. Principales Gases de
Efecto Invernadero en línea. Madrid: Red Ambiental de Asturias citado 27
agosto, 2015. Disponible en Internet: URL: https://www.asturias.es/medioam
biente/articulos/ficheros/Principales%20Gases%20de%20efecto%20invernadero.p
df.
1.6.1.3 Consecuencias del Calentamiento Global a Nivel Mundial. En el tercer
informe del Banco Mundial, se advierte que:
En América Latina y en el Caribe habrá sequías más prolongadas, fenómenos
meteorológicos extremos y un aumento de la acidificación de los océanos, ya que
a medida que aumenta la temperatura del planeta, los glaciares van perdiendo
gran parte de su volumen, es decir que el derretimiento de los glaciares
incrementará el caudal de los cursos de agua y adicionalmente, el calor y la
presión producida por las sequías, aumentarán sustancialmente el riesgo de
pérdida de bosques en gran escala, afectando a los ecosistemas y a la
biodiversidad, así como la capacidad de los bosques de almacenar dióxido de
carbono. Por lo tanto, este aumento de temperatura también afectará la seguridad
alimentaria, ya que los océanos han absorbido actualmente hasta un 30% de todo
el dióxido de carbono generado por el hombre, lo que traería el daño de
15
ecosistemas y la reducción potencial actual de pesca de más del 50% en el
Caribe5.
1.6.1.4 Consecuencias del Calentamiento Global en Colombia.
El reporte que se tiene de las proyecciones de aumentos de temperaturas globales
del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) es de 3 ºC en este
siglo, teniendo en cuenta que en Colombia al subir una montaña, por cada 100
metros que se sube la temperatura baja aproximadamente 0,5 ºC. Lo que quiere
decir que los 3º de aumento corresponden a 600 metros verticales, por lo tanto,
Cartagena a nivel del mar presentaría un calor como nunca antes visto en la
historia. Además de los cambios de temperatura, habrá cambios en las lluvias,
tanto en el volumen como en la temporada. En el mundo con una población con
crecimiento, se requerirá producir entre un 50 y un 80% más de comida en los
próximos años, pero se debe tener en cuenta que el cambio climático impacta en el
agua, la energía, la comida y la salud6.
1.6.1.5 Consecuencias del Calentamiento Global en Cartagena de Indias. El
mayor riesgo que corre Cartagena es quedar sumergida por los deshielos, a causa
de no haber emprendido obras para frenar los efectos del cambio climático.
Por esta razón, el director del Instituto de Patrimonio y Cultura ha venido alertando
sobre la necesidad de construir un sistema de defensa para proteger a Cartagena
de esta grave amenaza, pero sin embargo, Cartagena no se ayuda, no hay una
decisión de las autoridades y mucho menos valor civil por parte de sus habitantes.
Las obras que se requieren fueron planeadas por el Ingeniero español Ramón
Irabarrenen, cuando se temió que el más se llevara al Hotel del Caribe. Estas
obras consistían en dos espigones que debían adentrarse 700 metros en el mar, el
primero se inició pero desafortunadamente solo se construyó la mitad del trayecto;
sin embargo, medio siglo después a la propuesta, ambos espigones continúan
aplazados7.
1.6.1.6 El Cambio Climático en Cartagena de Indias. Cartagena de Indias es
una de las ciudades costeras más importantes del Caribe continental colombiano,
debido a su valor histórico-cultural, su desarrollo económico y competitividad dado
el desarrollo portuario-industrial, turístico y urbanístico que sustenta. No obstante,
ha convivido con los fenómenos climáticos, entre los que más impactan al distrito
5
BANCO MUNDIAL. La Tierra sufrirá un calentamiento de 1,5 °C y los riesgos aumentan, según un nuevo
informe en línea.
Bogotá: El Banco citado 29 agosto, 2015.
Disponible en Internet: URL:
http://www.bancomundial.org/es/news/feature/2014/11/23/climate-report-finds-temperature-rise-locked-in-risksrising
6 JARVIS, Andy. ¿Qué le traerá el calentamiento global a Colombia? en línea. Bogotá: El Espectador citado
29 julio, 2015. Disponible en Internet: http://www.elespectador.com/noticias/medio-ambiente/le-traera-elcalentamiento-global-colombia-articulo-484589
7 COVO, Adelina. El mayor riesgo que corre Cartagena en línea. Bogotá: Las 2 Orillas citado 29 julio,
2015. Disponible en Internet: URL: http://www.las2orillas.co/el-mayor-riesgo-corre-cartagena/
16
encontramos: las variaciones en el nivel del mar y los eventos extremos de lluvias,
deslizamientos y veranos intensos. Estos fenómenos climáticos han producido
impactos y desastres significativos a sus habitantes, a su actividad económica y a
su patrimonio ecológico.
“Por la experiencia de los eventos climáticos pasados, el clima actual y el clima
que se tiene proyectado para el año 2040, se podría decir que los impactos que le
depara a la ciudad de Cartagena son los siguientes: daños en infraestructura
urbana, vial e industrial por inundaciones, pérdida de playas y erosión costera,
pérdida del patrimonio ecológico, disminución de la pesca e impactos en la salud
por el aumento de enfermedades transmitidas por mosquitos”8.
1.6.1.7 Albedo. El término albedo proviene del latín “albus”, que significa luz
blanca o color pálido, también significa también la propiedad de iluminación del
suelo y su atmósfera.
La determinación del albedo es importante para evaluar la insolación total, además
de ser uno de los parámetros más relevantes en la aplicación de modelos de
balance radiactivo Tierra-Atmósfera.
El albedo absoluto se puede definir como la relación entre la radiación solar
reflejada por una superficie, integrada sobre todas las longitudes de onda de la luz
solar, dividido entre la radiación solar incidente sobre esa misma superficie,
también integrada sobre todas las longitudes de ondas de la luz solar9.
El albedo varía con el tipo de cubierta terrestre, la cual presenta una característica
espectral y una reflectividad bidireccional propias. “El albedo de un suelo varía con
el color, la humedad, el contenido de material mineral y orgánico, y el estado de la
superficie. Disminuye a medida que aumenta su contenido de humedad, materia
orgánica, y rugosidad de la superficie. Los suelos con tonalidades claras poseen
un albedo mayor que los oscuros, por tanto, los suelos arenosos poseen un
albedo mayor que los arcillosos”10.
En el Cuadro 2 se muestran algunos albedos típicos, en donde podemos observar
los valores más altos para la nieve, entre 35% y 90%, los valores menores para el
agua, menores a 20% y los valores medios para las otras cubiertas, entre 5% y
30% (véase el Cuadro 2).
8
ROJAS GIRALDO, Ximena; SIERRA CORREA, Paula Cristina; ARIAS ISAZA, Francisco y RANGEL, Nelson.
Impactos del cambio climático en Cartagena de Indias, Colombia. En: La Timonera. Enero – marzo, 2013. no.
20, p. 27.
9 TESIS DOCTORALES. Albedo en línea. Catalunya: Generalitat de Catalunya citado 5 agosto, 2015.
Disponible en Internet: URL: http://tdx.cat/bitstream/handle/10803/6839/06Nvm06de17.pdf?sequence=7
10 ARROYO, Rodrigo y CASTILLO CARO, Carlos. Modelación de albedo utilizando satélites y modelos.
Diferencias y Semejanzas. Santiago de Chile: Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Físicas y
Matemáticas. Modalidad trabajo de grado, 2010. p. 4.
17
Cuadro 2. Albedos Típicos de Varias Superficies
SUPERFICIE
(%)
SUPERFICIE
(%)
Nieve, fresca
75 – 90
Piedras
20 – 30
Nieve, vieja
35 – 70
Duna, arena
20 – 45
Hielo
60
Marga, seca
23
Agua, profunda
5 – 20
Marga, húmeda
16
Arcilla, húmeda
16
Concreto
15 – 37
Arcilla, seca
23
Edificios
9
Nubes, gruesas
70 – 95
Urbano, medio
15
Nubes, finas
20 – 65
Caña de azúcar
15
Suelo, arenoso
20 – 25
Maíz
18
Cal
45
Algodón
20 – 22
Yeso
55
Bosque, confieras
5 – 15
Granito
12 – 18
Grama, verde
26
Fuente. TESIS DOCTORALES. Albedo en línea. Catalunya: Generalitat de
Catalunya citado 5 agosto, 2015.
Disponible en Internet: URL:
http://tdx.cat/bitstream/handle/10803/6839/06Nvm06de17.pdf?sequence=7
1.6.1.8 Ciudades con Mayor Descarga de Contaminantes a la Atmósfera. A
continuación se muestran las emisiones por ciudad y tipo de fuente de las mismas
(véase la Figura 1).
Figura 1. Emisiones por Ciudad y Fuente
Fuente. CONSEJO NACIONAL DE POLÍTICA ECONÓMICA Y SOCIAL.
Lineamientos para la formulación de la política de prevención y control de la
contaminación del aire. CONPES 3344. Bogotá: Departamento Nacional de
Planeación, 2005. p. 4
18
1.6.1.9 Emisiones de Contaminantes de Puntos Fijos en la Zona Industrial del
Mamonal – Cartagena de Indias. Las fuentes fijas de la ciudad de Cartagena
están concentradas principalmente en la zona industrial del Mamonal, en donde
los procesos tecnológicos que se implementan en las pequeñas y medianas
empresas, demandan entre sus operaciones quema de combustibles, expulsión de
residuos gaseosos y manejo de materiales con alta volatilidad, que finalmente se
traducen en emisiones puntuales o fijas de contaminantes que con la ayuda de las
condiciones meteorológicas, se dispersan en las áreas de influencia de dichas
empresas.
La localización de las chimeneas de estas empresas se muestra en el mapa 1 y
los datos estadísticos de la situación de la zona se encuentran a continuación
(véase la Figura 2 y el Cuadro 3).
Figura 2. Localización de Chimeneas en Zona Industrial de Mamonal
Fuente. ALCALDÍA MAYOR DE CARTAGENA DE INDIAS. Valoración de los
Niveles de Riesgos Ambientales en el Distrito de Cartagena en línea. Cartagena:
La Alcaldía citado 10 agosto, 2015.
Disponible en Internet: URL:
http://www.cartagena.gov.co/Cartagena/secplaneacion/Documentos/planeacion/V
ALORACION%20DE%20LOS%20RIESGOS%20AMBIENTALES%20DISTRITOUDEC/Valoraci%C3%B3n%20de%20Risgos%20Cartagena%2011.pdf
19
Cuadro 3. Datos Estadísticos de Chimeneas en la Zona Industrial de
Mamonal
EMPRESA
CHIMENEA
1
ABOCOL
2
AMOCAR
1
CIBA
1
1
CLKLINKER
2
1
CORELCA
2
1
2
3
4
5
ECOPETROL
6
7
8
9
10
11
1
2
ELECTRIBOLIVAR
3
4
1
PROELECTRICA
2
SIDELCARIBE
1
TOTAL (mg/m³)
SOx (mg/m³) NOx (mg/m³) CO (mg/m³) COV (mg/m³)
0,39
1,014
0,77
35
0,62
11
11
11
11
11
882
2,28
5
3,55
6,9
20
1012,524
1,06
13,28
0,49
28,59
10,31
720
650
250
250
250
250
250
270
270
170
170
203
270
2,095
4,631
3,259
6,258
14,07
14,06
4071,103
3,2
2,5
500
48
152
337
237
457
1188,7
548
Fuente. ALCALDÍA MAYOR DE CARTAGENA DE INDIAS. Valoración de los
Niveles de Riesgos Ambientales en el Distrito de Cartagena en línea. Cartagena:
La Alcaldía citado 10 agosto, 2015.
Disponible en Internet: URL:
http://www.cartagena.gov.co/Cartagena/secplaneacion/Documentos/planeacion/V
ALORACION%20DE%20LOS%20RIESGOS%20AMBIENTALES%20DISTRITOUDEC/Valoraci%C3%B3n%20de%20Risgos%20Cartagena%2011.pdf
1.6.2 Marco Conceptual.
CALENTAMIENTO GLOBAL. “Se refiere al aumento gradual de las
temperaturas de la atmósfera y océanos de la tierra que se han detectado en la
actualidad, además de su continuo aumento que se proyecta a futuro”11.
CAMBIO CLIMÁTICO. “Cualquier cambio en el clima a lo largo del tiempo, ya
CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL. ¿Qué es el Calentamiento Global? en línea. Bogotá: La Empresa citado
10 agosto, 2015. Disponible en Internet: URL: http://cambioclimaticoglobal.com/que-es-el-calentamientoglobal
11
20
sea debido a las variaciones naturales o como resultado de la actividad
humana”12.
EFECTO INVERNADERO. “Es el calentamiento que se produce cuando ciertos
gases de la atmósfera de la tierra retienen el calor. Estos gases dejan pasar la luz
pero mantienen el calor como las paredes de cristal de un invernadero”13.
SIMULACIÓN. “Es una técnica para diseñar modelos que analicen relaciones
lógicas, las cuales son definidas para describir el comportamiento y la estructura
de sistemas evaluados del mundo real a través de largos periodos de tiempo”14.
POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL: “Los gases de efecto
invernadero (GIE) presentan diferentes potenciales para calentar la atmósfera, lo
cual depende exclusivamente de la capacidad de la molécula de absorber la
radiación infrarroja de la tierra y su tiempo de permanencia en el ambiente”15.
DIÓXIDO DE CARBONO EQUIVALENTE (CO2 E). “Las emisiones de GEI se
expresan en función del dióxido de carbono equivalente (CO2E), usando el
potencial de calentamiento global de cada uno de los gases, bajo el supuesto que
el CO2 tiene un potencial de calentamiento global (PCG) de 1. Otros gases
convertidos a su valor de CO2E, multiplicando la masa del gas en cuestión, por su
potencial de calentamiento global”16
ALBEDO. “Es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja
respecto a la radiación”17. (Wikipedia, 2015)
RADIACIÓN SOLAR. “La energía que emite el sol o radiación solar, recibida en
la superficie terrestre, es la fuente de casi todos los fenómenos meteorológicos y
de sus variaciones en el curso del día y de año. Se trata de un proceso físico, por
medo del cual se transmite energía en forma de ondas electromagnéticas, en línea
recta, sin intervención de una materia intermedia, a 300000 km por segundo”18.
BERGA, Lluis. Adaptación al Cambio Climático en línea. Catalunya: inGenium'cat citado 15 agosto,
2015. Disponible en Internet: URL: http://www.igenium.cat/croniques/Lluis-Berga.pdf
13 NATIONAL GEOGRAPHIC. ¿Qué es el Calentamiento Global? en línea. Bogotá: La Empresa citado 25
julio, 2015. Disponible en Internet: URL: http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamientoglobal/calentamiento-global-definicion
14
COSS BU, Raúl. Simulación: un enfoque práctico. México: Limusa, 2003. p. 21
15 COLLAHUASI. Huella de Carbono en línea.
Santiago de Chile: La Empresa citado 25 julio, 2015.
Disponible en Internet: URL: http://www.collahuasi.cl/espanol2/huella-carbono/glosario.asp>
16 COLLAHUASI. Huella de Carbono en línea.
Santiago de Chile: La Empresa citado 25 julio, 2015.
Disponible en Internet: URL: http://www.collahuasi.cl/espanol2/huella-carbono/glosario.asp>
17 WIKIPEDIA. Albedo en línea. Bogotá: Wikipedia citado 25 julio, 2015. Disponible en Internet: URL:
https://es.wikipedia.org/wiki/Albedo>
18 OLIMPIADAS NACIONALES DE CONTENIDOS EDUCATIVOS EN INTERNET. Radiación Solar en línea.
Buenos Aires: La Empresa citado 25 julio, 2015. Disponible en Internet: URL: http://www.oni.escuelas.
edu.ar/olimpi97/imagen/espinal/radiacin.htm>
12
21
1.7 DISEÑO METODOLÓGICO
El trabajo se desarrolló en 3 fases que se explican a continuación (véase la Figura
3).
Figura 3. Fases de la Investigación
Fuente. Los Autores.
22
2. CARACTERIZACIÓN DEL TERRITORIO DE CARTAGENA
2.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA
“La ciudad de Cartagena está localizada en el norte del departamento de Bolívar
sobre la orilla del Mar Caribe, como se muestra en el mapa 1. Se encuentra a
10º25’30” latitud norte y 075º32’25” de longitud oeste con respecto al Meridiano de
Greenwich. Se encuentra en una zona costera típica, accidentada e irregular,
conformada por procesos geológicos relacionado con el mar” 19 (véase la Figura
4).
Figura 4. Localización de Cartagena de Indias en Colombia
Fuente. WIKIPEDIA. Cartagena de Indias en línea. Bogotá: Wikipedia citado 3
septiembre, 2015. Disponible en Internet: <URL: https://es.wikipedia.org/wiki/
Cartagena_de_Indias>
WIKIPEDIA. Cartagena de Indias en línea. Bogotá: Wikipedia citado 3 septiembre, 2015. Disponible en
Internet: <URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Cartagena_de_Indias>
19
23
2.2 ECONOMÍA
Cartagena posee una economía sólida polifacética gracias a que cuenta con una
estructura productiva diversificada en sectores como la industria, turismo,
comercio y la logística para el comercio marítimo internacional que se facilita
debido a su ubicación estratégica sobre el mar caribe al norte de Suramérica y en
el centro del continente americano.
En los últimos años durante la diversificación de su economía ha sobresalido el
sector petroquímico, el procesamiento de productos industriales y el turismo
internacional. Actualmente, es la cuarta ciudad en producción industrial de
Colombia. Desde principios del siglo XXI la ciudad está experimentando un
crecimiento en el sector de la construcción.
2.3 CLIMA
Cartagena posee un clima que se caracteriza como tropical semiárido. Tiene un
promedio alrededor del 90% humedad, con la estación lluviosa típicamente entre
abril-mayo y septiembre-noviembre. En el área de Cartagena se identifican tres
períodos climáticos principales, llamados Época Seca (verano) y Época Húmeda
(invierno) y una época de Transición.
Es de resaltar, que aunque el clima tiende a ser caluroso generalmente durante
todo el año, siempre es ventoso, siendo un factor a tener en cuenta para resultar
el clima soportable e incluso confortable. Los meses de noviembre a febrero, son
los meses más ventosos del año.
2.4 PARÁMETROS METEOROLÓGICOS
2.4.1 Temperatura. Las temperaturas máximas en la ciudad de Cartagena
registraron un promedio multianual de 31.5 ºC, presentando sus mayores valores
en los meses de junio, julio y agosto con promedios entre 31.9 ºC y 32.0 ºC, y sus
mínimos valores entre meses de enero a marzo, con promedios entre 31.0 ºC y
31.1 ºC.
Así mismo, la temperatura promedio presenta sus mayores valores entre los
meses de mayo a junio, con promedios entre 28.3 ºC y 28.4 ºC, de igual manera
los valores mínimos de la temperatura promedio se presentan durante los meses
de enero, febrero y marzo, oscilando entre 26.8 ºC y 27.1 ºC (véase las Figuras 5,
6 y 7).
24
Figura 5. Temperatura Promedio Mínima sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
Figura 6. Temperatura Promedio Máxima sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
25
Figura 7. Temperatura Promedio sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
2.4.2 Precipitación. En la ciudad de Cartagena la época de humedad va desde el
mes de abril al de noviembre, incluso en ocasiones se extiende hasta la segunda
semana del mes de diciembre, las cuales oscilan entre 29 y 44 mm/mes,
construyéndose este último como el de más altos índices de pluviosidad en el mes
de octubre.
El período seco transcurre entre los meses de diciembre hasta marzo, con
promedios entre 1 y 37 mm/mes. Así mismo, el número de días con precipitación
oscila a lo largo del año entre 0 y 17 días (véase las Figuras 8 y 9).
26
Figura 8. Precipitación Mensual sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
Figura 9. Número de Días de Precipitación Mensual sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
2.4.3 Humedad Relativa. Los mayores niveles de humedad se registran en los
meses de octubre y noviembre, los más lluviosos con 82%, le siguen mayo, junio,
agosto, septiembre y diciembre con 81%, y los de menos humedad son febrero y
marzo con 78%, así mismo la media anual es de 80% (véase la Figura 10).
27
Figura 10. Humedad relativa sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
2.4.4 Brillo Solar. Los valores promedios mayores de brillo solar se presentan en
los meses de enero y diciembre con 279 y 245 horas/mes respectivamente. Los
meses con menos brillo solar son septiembre y octubre con 176 y 175 horas/mes;
el resto del año oscila entre 175 y 244 horas/mes (véase la Figura 11).
Figura 11. Brillo solar Promedio sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
28
2.4.5 Evaporación. El mes de mayor evaporación es marzo, con un promedio de
unos 194mm/mes y los meses con más baja evaporación son septiembre, octubre
y noviembre, siendo noviembre el de menor evaporación con 132 mm/mes (véase
la Figura 12).
Figura 12. Evaporación Promedio sobre Cartagena
Fuente.
CENTRO
DE
INVESTIGACIONES
OCEANOGRÁFICAS
E
HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los principales Puertos del Caribe
Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20
Cartagena.pdf.
A continuación se muestran cada uno de los parámetros meteorológicos
anteriormente establecidos, de forma resumida (véase el Cuadro 4).
29
Cuadro 4. Promedios de los Principales Parámetros meteorológicos sobre Cartagena
Mes
Mínima promedio
Promedio
Máxima
Promedio
Ene
22,9
26,8
Feb
23,1
26,8
Mar
23,6
27,1
CLIMATOLOGÍA DE CARTAGENA
Temperatura (°C)
Abr
May
Jun
Jul
24,6
24,9
25
24,7
27,7
28,3
28,4
28,3
31,1
31
31,1
31,5
Mes
Precipitación
(mm)
Días lluvia
Humedad
relativa (%)
Brillo solar
(horas/mes)
Evaporación
(mm)
Ene
Feb
Mar
8
1
1
29
92
115
94
124
143
244
132
37
1
0
1
3
10
13
10
13
14
17
12
3
79
78
78
79
81
81
80
81
81
82
82
81
279
242
244
210
196
190
216
206
176
175
202
245
170
172
194
187
163
150
163
154
144
140
132
148
Datos medidos en Aerpuerto Internacional
Rafael Núñez
Ago
24,9
28,3
Sep
24,7
28,2
Oct
24,4
27,8
Nov
24,4
27,8
Dic
23,5
27,3
31,9
31,7
31,2
31,4
31,3
Precipitación, brillo solar y humedad relativa
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Promedios
anuales
31,7
Evaporación
mm
1,917
31,9
32
Temperatura
Min
Med Max
°C
°C
°C
24,2
27,7 31,5
Total
mm
1,021
Precipitación
Lluvia Humedad
Días
%
95
80
Brillo
solar
horas
245
Fuente. CENTRO DE INVESTIGACIONES OCEANOGRÁFICAS E HIDROGRÁFICAS CIOH. Climatología de los
principales Puertos del Caribe Colombiano en línea. Cartagena: CIOH citado 25 julio, 2015. Disponible en
Internet: URL: http://www.cioh.org.co/meteorologia/Climatologia/Climatologia%20 Cartagena.pdf.
30
3. SIMULACIÓN DEL FENÓMENO DE CALENTAMIENTO GLOBAL
Este capítulo consiste en la explicación de los comandos que se tuvieron en
cuenta de la plataforma NetLogo, para modificar el modelo existente de
calentamiento global, en donde se explicará el funcionamiento de cada uno de
ellos y adicionalmente los valores o rangos que se establecieron para representar
las condiciones ambientales de la ciudad.
Adicionalmente, se explicará cada uno de los tres escenarios de simulación a
tener en cuenta, detallando lo que compone cada uno de ellos, tanto en las
acciones locales que se deben tener en cuenta en la ciudad para mitigar la
problemática, como las variabilidades que se tendrán en cuenta en la plataforma
de NetLogo.
3.1 MODELO DE SIMULACIÓN
Para la simulación del Modelo de Calentamiento Global en Cartagena, se llevó a
cabo una investigación de datos estadísticos de las variables a tener en cuenta en
la simulación para esta ciudad, como por ejemplo temperatura promedio, máxima
y mínima, brillo solar máximo y mínimo, y concentración de gases de efecto
invernadero.
En la plataforma NetLogo se realizan modelos de simulación, en donde se puede
representar el comportamiento de la temperatura en un mundo compuesto por el
cielo y la capa superior e inferior de la tierra, con la presencia de rayos solares, de
CO2 en la atmósfera, de nubes y con los distintos albedos existentes en
determinado mundo.
Para esta simulación, se consideró como referencia la simulación “Climate
Change” de la biblioteca de modelos de NetLogo, para pasar a modificar rangos
de temperaturas y brillo solar que presenta la ciudad de Cartagena de Indias. A
continuación se puede observar el escenario de simulación (véase la Figura 13).
31
Figura 13. Escenario de Simulación
Fuente. Los Autores.
32
El escenario de simulación presentado anteriormente, representa la ciudad de
Cartagena acompañada de una gráfica, de unos botones y deslizadores. Según lo
anterior, al variar los botones y deslizadores se pueden observar tres tipos de
escenarios que reflejan el comportamiento de la temperatura, lo que nos permite
hacer un análisis sobre el Calentamiento Global en esta ciudad (véase la Figura
14).
Figura 14. Temperatura Global
Fuente. Los Autores.
En la Figura 14 se observa el comportamiento de la temperatura en el tiempo
(ciclos establecidos por la plataforma), al generar variaciones en el escenario.
Figura 15. Brillo Solar
Fuente. Los Autores.
En la Figura 15 se muestra el primer deslizador generado en la simulación, que
tiene como objetivo modificar el brillo solar de la ciudad. Este deslizador maneja
los rangos de la ciudad de Cartagena, es decir que, el valor mínimo de brillo solar
será de 6 horas/día y el valor máximo de 10 horas/día, que equivalen
respectivamente a 175 horas/mes y 279 horas/mes. Modificándose como se
muestra a continuación (véase la Figura 16).
33
Figura 16. Deslizador de Brillo solar
Fuente. Los Autores.
Figura 17. Albedo
Fuente. Los Autores.
En la Figura 17 se presenta el deslizador de albedo, que hace referencia al
porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja a la radiación que incide
sobre la misma. El rango que se maneja en el albedo es entre el 0% y el 100%,
aunque en el deslizador se observa que el rango va de 0 a 1, ya que allí el albedo
está expresado en tanto por ciento. Este rango en la plataforma se muestra a
continuación (véase la Figura 18).
Figura 18. Deslizador de Albedo
Fuente. Los Autores.
Figura 19. Temperatura
Fuente. Los Autores.
34
En la Figura 19 se presenta el monitor de temperatura, que por defecto empieza
en la temperatura promedio de la ciudad de Cartagena, es decir que inicia en 31,5
ºC. Modificándose en NetLogo como se muestra a continuación (véase la Figura
20).
Figura 20. Temperatura por defecto
Fuente. Los Autores.
Al iniciar o correr el simulador, este monitor deja de mostrar la temperatura por
defecto establecida y pasa a representar la temperatura instantánea en el ciclo de
tiempo determinado.
Figura 21. Nubes
Fuente. Los Autores.
En la Figura 21 se muestran los botones para adicionar y remover nubes en la
ciudad.
Figura 22. CO2
Fuente. Los Autores.
En la Figura 22 se muestran los botones para adicionar y remover CO2, lo que
permitiría representar el aumento o la disminución de CO2 en la atmósfera.
Figura 23. Cantidad de CO2
Fuente. Los Autores.
En la Figura 23 se muestra el monitor de cantidad de CO2, lo que representa la
cantidad de CO2 presente en la atmosfera que se varía de acuerdo a los botones
anteriormente nombrados. Esto representaría la presencia de emisiones de gases
de efecto invernadero expresados en equivalentes de CO2, en los tres escenarios
de la ciudad de Cartagena.
35
3.2 ESCENARIOS DE SIMULACIÓN
El albedo es de gran importancia para el calentamiento de la tierra y el clima
global. El albedo nos dice, el porcentaje de la radiación solar que es reflejado
directamente de vuelta al espacio, previniendo que la tierra absorba toda la
energía.
Los cambios en el paisaje y en el clima de la tierra, pueden llevar a cabo cambios
en el albedo, que tendrían un impacto en el presupuesto de la radiación de la tierra
y por lo tanto llevarían a un calentamiento o enfriamiento en la superficie terrestre.
Este efecto es de particular relevancia en tres casos:
Cuando la cubierta de las nubes cambia, el albedo cambia también. Los cambios
en la cubierta de las nubes es muy difícil de moldear. Esta es la razón principal
para la incertidumbre en estimaciones del clima futuro, debido a que los
observadores del clima han estudiado la cubierta de nube del cielo desde hace
muchas décadas y sin embargo, no identifican alguna tendencia antigua.
La pérdida de hielo marino en el Océano Ártico tiene un efecto regional
importante. Aquí, una superficie con una reflexión alta (hielo) es reemplazada por
una superficie de albedo bajo (aguas del océano). La consecuencia es una
recepción de energía claramente aumentada, llevando regionalmente a un
calentamiento más fuerte que el esperado para el resto del mundo.
La pérdida de bosques y la extensión paralela de la tierra utilizada para la
agricultura y el pasto lleva a un incremento del albedo, ya que los terrenos usados
para la agricultura son más brillantes que los bosques. Esta contribución a un
enfriamiento de la tierra puede sin embargo no compensar otros aspectos
desventajosos de la pérdida, en particular de la selva tropical, el aumento en CO2
atmosférico y la perdida de la biodiversidad.
Por otro lado las influencias humanas hacen que la superficie de la Tierra sea
también más oscura. El hollín en el hielo y la nieve, dirige globalmente una
disminución importante del albedo. El hollín hace que la nieve y el hielo también se
fundan más rápido. Las partículas emitidas por ejemplo por coches y áreas
industrializadas pueden ser transportadas sobre distancias grandes20.
Según lo anterior, para poder hacer un verdadero análisis de esta problemática
ambiental, se establecieron tres escenarios a tener en cuenta que están en
función del albedo y la emisión de CO2. Los escenarios son los siguientes:
UHEREK, Elmar. El Albedo de nuestro planeta está cambiando en línea. Kraków: Global Change
Magazine for Schools citado 3 septiembre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://klimat.czn.uj.edu.pl/
enid/3_Albedo/Investigaci_n_de_los_cambios_en_el_Albedo_6fm.html>
20
36
3.2.1 Cartagena Actual. Este escenario de simulación tendrá como objetivo,
representar a la ciudad de Cartagena de Indias con las condiciones actuales, para
observar el comportamiento de la temperatura y hacer su respectivo análisis.
Para representar este escenario en la plataforma NetLogo, se tendrán los
siguientes parámetros de simulación:
3.2.1.1 Brillo Solar. Como en Cartagena se tiene un valor de brillo solar entre un
rango de 6 horas/día a 10 horas/día, para cuestiones de la simulación se tendrá la
condición más desfavorable de brillo solar para esta ciudad, por lo tanto, el
deslizador de esta variable se encontrará en su máximo valor de brillo solar (véase
la Figura24).
Figura 24. Brillo solar – Escenario Cartagena actual
Fuente. Los Autores.
3.2.1.2 Cantidad de CO2. Debido a que en Cartagena se presentan emisiones de
gases de efecto invernadero, se establecerá con ayuda del botón “Adicionar CO2”,
un valor de cantidad de CO2 en el monitor.
Para establecer la cantidad de CO2, nos basamos en el registro de datos
estadísticos de año 2002, que se encuentran presentados en el marco teórico,
donde se tienen 26 Kton de emisiones en fuentes móviles y 2 Kton de emisiones
en fuentes fijas, para un total de 29 Kton. Por lo tanto, para representar a la ciudad
de Cartagena actualmente, se tendrá como valor teórico de emisiones mostrado a
continuación (véase la Figura 25).
Figura 25. Cantidad de CO2 – Escenario Cartagena actual
Fuente. Los Autores.
3.2.1.3 Albedo. En cuanto al albedo, se tendrá en cuenta en el deslizador de la
plataforma, un rango entre el 0 y el 15% para este escenario, debido a que en la
ciudad no se han implementado grandes acciones que mitiguen el impacto
ambiental a nivel local y a su vez, se tiene en un gran porcentaje la presencia de
los diferentes tipos de superficies que se muestra a continuación (véase el Cuadro
en el Cuadro 5).
37
Cuadro 5. Albedos a Tener en cuenta en el Escenario Cartagena actual
SUPERFICIE
(%)
Concreto
15 – 37
Edificios
9
Urbano, medio
15
Fuente. Los Autores.
3.2.2 Cartagena Verde. Este escenario de simulación tendrá como objetivo,
representar a la ciudad de Cartagena de India si con las condiciones actuales que
se tienen, se empieza a hacer una serie de actividades a continuación descritas,
que permitan a nivel local generar un aumento en el albedo, lo que ayude en
beneficio a la problemática y así, poder observar el comportamiento de la
temperatura y hacer su respectivo análisis.
Para representar este escenario en la plataforma NetLogo, se tendrán los
siguientes parámetros de simulación:
3.2.2.1Brillo Solar. Como en Cartagena se tiene un valor de brillo solar entre un
rango de 6 horas/día a 10 horas/día, para cuestiones de la simulación se tendrá la
condición más desfavorable de brillo solar para esta ciudad, por lo tanto, el
deslizador de esta variable se encontrará en su máximo valor de brillo solar (véase
la Figura 26).
Figura 26. Brillo solar – Escenario Cartagena actual
Fuente. Los Autores.
3.2.2.2 Cantidad de CO2. Debido a que en Cartagena se presentan emisiones de
gases de efecto invernadero, se establecerá con ayuda del botón “Adicionar CO 2”,
un valor de cantidad de CO2 en el monitor.
Para establecer la cantidad de CO2, establecemos que teóricamente en la ciudad
se genere una disminución en la emisión de gases de efecto invernadero, al
menos en un 10,5% a la cantidad teórica emitida actualmente en la ciudad. Por lo
tanto, el valor de CO2 en este escenario será el mostrado a continuación (véase la
Figura 27).
Figura 27. Cantidad de CO2 – Escenario Cartagena verde
Fuente. Los Autores.
38
3.2.2.3 Albedo. En cuanto al albedo, en la plataforma NetLogo, se tendrá dentro
de este escenario un rango entre el 21 y el 30%, sí en la ciudad se empezaran a
adoptar las siguientes medidas, como normas para construcciones nuevas que
obliguen a implementar:
Muros vegetales plantados.
El muro vegetal es un cultivo hidropónico ya que las plantas no necesitan tierra,
solo minerales, luz, y dióxido de carbono. Los jardines verticales se pueden instalar
tanto en el interior, como en el exterior, sin importar las condiciones climáticas en
donde actúan como barreras de sol y ruido, mientras que funcionan como filtros
vivos de sustancias toxicas en el ambiente. Existen muchos tipos de muros verdes,
dependiendo por el tipo de plantación que pueda tener, el tipo de instalación las
capas de material, o por el sistema de riego21(véase la Figura 28).
Figura 28. Funcionamiento de los Muros Vegetales Plantados
Fuente. PLANOS DE CASA GRATIS. Chile presentó proyectos de arquitectura en
Congreso Mundial de Azoteas Verdes en línea. Santiago de Chile: La Empresa
citado 7 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://planosdecasas.net
/chile-presento-proyectos-de-arquitectura-en-congreso-mundial-de-azoteasverdes>
GRUPO VIRTUVIO. Fachadas Vegetales en edificios - Fachadas verdes - Vertical garden en línea.
Bogotá: La Empresacitado 3 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://grupovitruvio.org
/novedades/fachadasvegetales/fachadasvegetales.html>
21
39
Sistemas constructivos para muros vegetales plantados:
Sistema Green Living Technologies.
El sistema de plantación es sencillo, el sustrato se compacta en las celdas de los
paneles y las especies vegetales se plantan mientras el panel permanece en
posición horizontal. El sistema de riego por goteo se sitúa entre los paneles, el
agua drena a través de toda la fachada y se recoge en la parte inferior.
Adicionalmente, está formado por paneles modulares de varios tamaños que se
pueden solicitar en aluminio o acero inoxidable. El módulo estándar es de
24″x24″x3″ (61×61×7,6cm) que se complementa con módulos de otros tamaños
12″x12″x3″ (30,5×30,5×7,6cm), 12″x24″x3″ (30,5×61×7,6cm) y piezas de esquina.
Esta variedad de piezas permiten ejecutar formas complejas con mayor resolución
que otros sistemas de paneles modulares22 (véase la Figura 29).
Figura 29. Sistema Green Living Technologies (UrbanArbolismo, 2008)
Fuente. URBANARBOLISMO. Fachada vegetal. Sistemas constructivos en línea.
Madrid: La Empresa citado 7 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL:
http://www.urbanarbolismo.es/blog/fachada-vegetal-sistemas-constructivos/>.
Sistema de paneles modulares de 60×60. Es un sistema de chapa perforada
con o sin base de poli estireno extruido fijados a través de perfiles a un
cerramiento existente, incluyen un sistema de riego automatizado (véase la Figura
30).
GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes, huertos urbanos en línea. Bogotá:
Slideshare citado 7 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado
/vegetacion-41764602>
22
40
Figura 30. Sistema de Paneles Modulares de 60x60
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
Sistemas de Patente Patrick Blank:
El Muro Vegetal de Patrick Blank consiste en la superposición de diferentes
elementos que garantizan el crecimiento y fijación a largo término de las raíces de
las plantas sobre una superficie y no en un volumen, al contrario de los otros
métodos de cultivo.
La patente de Patrick Blanc se basa en esta novedosa técnica de cultura vertical
que permite eliminar los problemas de peso del sustrato y por lo tanto asegurar la
vegetalización de las superficies de los edificios, sea cual sea la altura.
Según esta solución que ya ha demostrado su efectividad desde hace numerosos
años, se grapan 2 capas de fieltro de poliamida sobre unas planchas de pvc
expandido de 10mm de grosor y se fijan sobre una estructura metálica que asegura
el aislamiento (cojín de aire) con el muro “portador”.
Sobre este filtro de gran capilaridad y retención de agua es donde se desarrollan
las raíces de las plantas.
Éstas se instalan en todas las alturas del muro con una densidad del orden de una
veintena por metro cuadrado. El riego se efectúa a partir de un conjunto de tubos
regularmente agujereados superpuestos a partir de la cima del muro vegetal. El
sistema está programado por electroválvulas acopladas a un distribuidor de
solución nutritiva poco concentrada. La simplicidad de esta técnica va unida a su
fiabilidad a largo plazo. El mantenimiento es bajo ya que las malas hierbas no son
41
capaces de invadir estas superficies verticales. Se prevé una poda anual de los
arbustos23 (véase la Figura 31).
Figura 31. Sistema de Patente Patrick Blanc
Fuente. GRUPO VIRTUVIO. Fachadas Vegetales en edificios - Fachadas verdes Vertical garden en línea. Bogotá: La Empresacitado 3 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://grupovitruvio.org/novedades/fachadas
vegetales/fachadasvegetales.html>.
Sistema Elt. Elevated Landscape Technologies. “Elt es un sistema modular
fabricado de HDPE 100% reciclado de paneles de 20″x20″x2.5″ que contienen
listones que sostienen el sustrato y las plantas”24 (véase la Figura 32).
Figura 32. Sistema Elt. Elevated Landscape Technologies
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
GRUPO VIRTUVIO. Fachadas Vegetales en edificios - Fachadas verdes - Vertical garden en línea.
Bogotá: La Empresacitado 3 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://grupovitruvio.org
/novedades/fachadasvegetales/fachadasvegetales.html>
24 URBANARBOLISMO. Fachada vegetal. Sistemas constructivos en línea. Madrid: La Empresa citado 7
octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://www.urbanarbolismo.es/blog/fachada-vegetal-sistemasconstructivos/>.
23
42
Techos verdes. Es un espacio vegetado que se crea en techos de casas y
edificios al poner en ellos macetas con árboles, arbustos y plantas, transformando
así los espacios grises y vacíos en lugares vivos y armónicos (véase la Figura 33).
Figura 33. Techos Verdes
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
Estos techos tienen diferentes beneficios ambientales, como:
Mejorar la calidad del aire. Las plantas, mediante el proceso de la fotosíntesis
realizan un intercambio de gases cuyo balancees positivo para la calidad del aire,
ya que se consume Dióxido de carbono y se produce Oxígeno (véase la Figura
34).
Figura 34 Proceso de Fotosíntesis
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
43
Regula la temperatura interior y el clima local. Las azoteas verdes
representan un medio térmico para los inmuebles y de forma masiva contribuyen a
mejorar el clima de las grandes urbes (véase la Figura 35).
Figura 35. Temperatura de Acuerdo al Tipo de Azotea
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
Recupera el ciclo natural del agua. Permiten retener una cantidad importante
del agua pluvial de cada lluvia o tormenta, un pequeño porcentaje es consumido
por la vegetación y entre un 50% y un 60% es regresado vía evapotranspiración a
la atmósfera (véase la Figura 36).
Figura 36. Consumo del Agua por la Vegetación
Fuente. GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes,
huertos urbanos en línea. Bogotá: Slideshare citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado /vegetacion41764602>
44
Ayuda a revertir el cambio climático. “Masificar el concepto de techos verdes
puede lograr la disminución de temperatura en las ciudades y a su vez en el
planeta”25.
Según lo anterior, la idea sería obtener en la ciudad tipos de superficie de albedo
un poco más altos que permitan reflejar la radiación solar sin ser absorbida. Por lo
tanto, se buscarían albedos como los que se presentan a continuación (véase el
Cuadro 6).
Cuadro 6. Albedos a Tener en Cuenta en el Escenario Cartagena verde
SUPERFICIE
(%)
Suelo, arenoso
20 – 25
Piedras
20 – 30
Marga, seca
23
Bosque, confieras
5 – 15
Grama, verde
26
Fuente. Los Autores.
3.2.3 Cartagena Ambiental. Para el escenario de “Cartagena ambiental”, se
asume que de pasar a un escenario verde en el que se construya de forma
amigable con el medio ambiente, también se implementen una serie de
modificaciones en construcciones antiguas, para aumentar en gran proporción el
albedo local de la ciudad, y así poder observar un nuevo comportamiento en la
temperatura para proceder a hacer el análisis respectivo.
Para representar este escenario en la plataforma NetLogo, se tendrán los
siguientes parámetros de simulación:
3.2.3.1 Brillo Solar. Como en Cartagena se tiene un valor de brillo solar entre un
rango de 6 horas/día a 10 horas/día, para cuestiones de la simulación se tendrá la
condición más desfavorable de brillo solar para esta ciudad, por lo tanto, el
deslizador de esta variable se encontrará en su máximo valor de brillo solar (véase
la Figura 37).
Figura 37. Brillo Solar – Escenario Cartagena Actual
Fuente. Los Autores.
GARCÍA, Alma Florencia. Vegetación, azoteas verdes, muros verdes, huertos urbanos en línea. Bogotá:
Slideshare citado 7 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://es.slideshare.net/EdzonAlvarado
/vegetacion-41764602>
25
45
3.2.3.2 Cantidad de CO2. Debido a que en Cartagena se presentan emisiones de
gases de efecto invernadero, se establecerá con ayuda del botón “Adicionar CO 2”,
un valor de cantidad de CO2 en el monitor.
Para establecer la cantidad de CO2, establecemos que teóricamente en la ciudad
se genere una disminución en la emisión de gases de efecto invernadero, al
menos en un 55% a la cantidad teórica emitida actualmente por la ciudad. Por lo
tanto, para esta simulación se tendrá el valor mostrado a continuación (véase la
Figura 38).
Figura 38. Cantidad de CO2 – Cartagena Ambiental
Fuente. Los Autores.
3.2.3.3 Albedo. En cuanto al albedo, en la plataforma NetLogo, se tendrá dentro
de este escenario un rango entre el 31 y el 90%, sí en la ciudad se empezaran a
adoptar las medidas de Cartagena verde, no solo en construcciones nuevas, si no
que se empezaran a reformar las construcciones viejas a esos sistemas
constructivos, y que adicionalmente se tomaran las siguientes medidas, como
normas ambientales de construcciones viejas y nuevas que obliguen a
implementar:
Pavimentos ecológicos por su proceso de fabricación Terrizo continúo. Se
integra muy bien en el medio ambiente, porque su textura es absolutamente
natural. Su aspecto final es como el de un suelo de tierra. Tiene un alto grado de
resistencia para estabilizar superficies con pendientes de hasta un 20% de
pendiente, y está compuesto principalmente por calcín de vidrio, reactivos y
áridos. Uno de los ligantes utilizados es un cemento de vidrio que se consigue del
sincronizado de residuos, que con los reactivos, agua y el árido que se desee,
forma el pavimento terrizo.
Pavimentos ecológicos por los materiales que lo componen. Baldosas de
Caucho Reciclado: Fabricado a partir de mezclas de caucho recuperado de
neumáticos fuera de uso y aglomerado con ligante exento de CIFC PCB, lindano
y formaldehído. Posteriormente se moldea y retícula en prensas bajo presión y
temperatura. Es un pavimento elástico, resistente a la compresión y flexible.
Creado especialmente para exteriores por su cualidad antideslizante que reduce el
riesgo de caídas. Recomendado para su uso en piscinas y zonas de juegos de
agua. Las losetas y piezas de caucho reciclado, son productos ecológicos, en los
cuales aproximadamente el 90 % de sus componentes son cauchos ya utilizados
(neumáticos), los cuales son triturados y seleccionados para su posterior uso.
46
Pavimentos ecológicos por su funcionamiento / aplicación. A continuación
se muestra como es el pavimento ecológico (véase la Figura 39).
Figura 39. Instalación de Pavimentos Ecológicos
Fuente. VILSSA ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO. Tipos de
pavimentos ecológicos en línea. Bogotá: La Empresa citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://vilssa.com/tipos-de-pavimentos-ecologicos>
Soluciones de Césped. Placa 100% reciclable que permite reafirmar suelos de
césped de manera natural, un excelente drenaje, protege de la erosión y la
inundación y son capaces de resistir el paso de automóviles. Gracias a su diseño
en la parte inferior de las placas las raíces pueden crecer tanto vertical como
transversalmente favoreciendo la estabilización y sujeción del terreno. Tanto su
peso como la facilidad de embalaje, abarcan el costo de transporte, almacenaje y
colocación (véase la Figura 40).
Figura 40. Adoquines Verdes
Fuente. VILSSA ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO. Tipos de
pavimentos ecológicos en línea. Bogotá: La Empresa citado 7 octubre, 2015.
Disponible en Internet: <URL: http://vilssa.com/tipos-de-pavimentos-ecologicos>
47
Adoquines Verdes. Proveen una solución al problema de la permanente
destrucción del espacio verde en áreas públicas, ya que su diseño permite que la
grama crezca mientras provee una estabilidad estructural para casi la mayoría de
tráfico. Así mismo ofrece un excelente control de la erosión y estabilización de
sólidos en carreteras, canaletas de poco flujo y diques, estanques o reservorios
donde no hay una acción extrema de olas.
Pavimentos permeables o porosos. “Son pavimentos a base de granulados
de origen pétreo, adoquines sobre cama de arena, y en general todos aquellos
pavimentos que permitan un intercambio entre el terreno y el exterior tanto de aire
como agua. Estos se consideran más ventajosos que los pavimentos
impermeables. Existen opciones interesantes como utilizar áridos reciclados o
materiales locales para su fabricación”26.
Según lo anterior, la idea sería obtener en la ciudad tipos de superficie de albedo
un bastante altos permitan reflejar la radiación solar. En donde también se
implementaría en la ciudad, el color claro (blanco) para todo tipo de edificación
incluyendo andenes, ya que es un color con alto valor de albedo; y permiten poco
a poco generar una ciudad verdaderamente amigable con el medio ambiente.
VILSSA ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO. Tipos de pavimentos ecológicos en línea.
Bogotá: La Empresa citado 7 octubre, 2015. Disponible en Internet: <URL: http://vilssa.com/tipos-depavimentos-ecologicos>
26
48
4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
A continuación, se pueden observar cada uno de los tres escenarios de simulación
aplicando los parámetros anteriormente establecidos (véase las Figuras 40, 41 y
42).
49
Figura 41. Cartagena Actual
Fuente. Los Autores.
50
Figura 42. Cartagena Verde
Fuente. Los Autores.
51
Figura 43. Cartagena Ambiental
Fuente. Los Autores.
52
En la representación de los tres escenarios de simulación, es evidente que si la
ciudad de Cartagena de Indias sigue en la misma situación a nivel ambiental, la
temperatura a nivel global tenderá a aumentar de forma exponencial, (véase la
Figura 44).
Figura 44. Temperatura Global Cartagena Actual
Fuente. Los Autores.
La simulación de Cartagena verde, se realiza de manera seguida a la situación
actual que se tenía en esta ciudad, por lo tanto, se puede observar que la
temperatura sigue aumentando pero ya de forma gradual (véase la Figura 34); lo
que quiere decir que con una serie de actividades que mitiguen este impacto, es
posible lograr aumentar un poco el albedo y así hacer evidente, que el calor ha
dejado en gran parte, de ser absorbido para empezar a ser reflejado por las
diferentes tipos de superficies presentes.
Figura 45. Temperatura Global Cartagena Verde
Fuente. Los Autores.
53
Al saber el comportamiento de la temperatura teniendo a una Cartagena verde, se
aplican los parámetros de la simulación de Cartagena ambiental y se puede
observar como la temperatura empieza a descender (véase la Figura 46). Lo que
es claro que el calor ha sido reflejado en un 90%.
Figura 46. Temperatura Global Cartagena Ambiental
Fuente. Los Autores.
Por esto se hace necesario desde ya, que los habitantes de la ciudad empiecen a
tomar conciencia de lo que podría suceder en unos años con la temperatura, y así
mismo conocer las posibles consecuencias que esto podría traer.
54
5. CONCLUSIONES
Se realizó una caracterización del territorio de la ciudad de Cartagena de Indias,
teniendo como base parámetros meteorológicos que nos permitieron identificar las
variables que se iban a utilizar en el modelo, para así, hacer un análisis de la
simulación y posteriormente tomar decisiones.
Se establecieron tres escenarios de simulación, cada uno con sus respectivos
parámetros; lo que sirvió como parte esencial para permitir un análisis lo más
cercano posible a las realidades que se tienen en la ciudad de Cartagena.
En cada una de las simulaciones que se realizaron, se pudo hacer una
comparación de la realidad de la ciudad frente a los posibles escenarios que se
tendrían al generar soluciones amigables con el medio ambiente, que ayuden a
mitigar de forma local este fenómeno.
Es importante reconocer que la simulación realizada, fue una modificación a una
simulación existente en la plataforma NetLogo, lo que nos sirvió como gran
herramienta para poder generar los tres escenarios, acercándonos a la situación
real de la ciudad.
Desarrollar herramientas de simulación para analizar escenarios, es de gran
utilidad, ya que permite generar escenarios y conocer resultados en tiempo real en
distintos aspectos, los cuales ayudan a hacer un análisis de determinada
problemática o necesidad y así apoyados en las simulaciones, proceder a la toma
de decisiones. Cabe aclarar, que para realizar una adecuada simulación se debe
hacer una investigación clara y profunda del lugar que se desea simular con el fin
de realizar un modelo acorde a la realidad.
En la simulación, se pudo observar que teniendo la situación actual de la ciudad
de Cartagena, la temperatura global va a aumentar de manera exponencial;
mientras que al tener un entorno verde, algo amigable con el medio ambiente, este
aumento será gradual y fue muy evidente como al transformar la ciudad a una
Cartagena ambiental, con la implementación de muros vegetales plantados,
techos verdes y pavimentos ecológicos, en todas las áreas construidas, se
demuestra cómo la temperatura desciende en gran proporción a medida que pasa
el tiempo.
Esta simulación demostró que a pesar de que el Calentamiento Global es un
fenómeno que afecta todo el mundo, se pueden empezar a hacer una serie de
acciones amigables con el medio ambiente, que permitan aumentar el albedo a
nivel local y con esto, ayudar a mitigar esta problemática mundial.
55
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