El Alcorque: espacio de armonía y coexistencia para el árbol urbano
Lunes, 22 Enero, 2024Hoy, en la web del Colegio de Ingenieros Técnicos de Obras Públicas, os compartimos un nuevo artículo de la revista de Ingeniería Civil Cimbra, en su número 424. Una aproximación a los alcorques, fundamentales en el mobiliario urbano, de la mano de Rubén Rodríguez Elizalde, Ingeniero Técnico de Obras Públicas, Director Técnico de EIP y Profesor Universitario en la Universidad Europea de Madrid y en la Universitat Oberta de Catalunya; y de Isabel Ferrero Pereira, Graduada en Paisajismo e Ingeniero Forestal y Directora Técnica en Phloema Ingeniería y Paisajismo.
Introducción
El alcorque es una discontinuidad en el pavimento que permite dotar a los árboles del espacio natural necesario para su desarrollo en un entorno urbano. Sin embargo, este espacio no siempre es adecuado: las dimensiones insuficientes del alcorque o la elección de una especie arbórea inapropiada para alojarse en él provocan daños en las infraestructuras viarias e incluso en las construcciones colindantes, que son sumamente difíciles de reparar y que incluso requieren la adopción de medidas drásticas. Este artículo analiza las causas originarias de la aparición de esos daños en el pavimento y su relación con el desarrollo arbóreo. Con este conocimiento, se podrá hacer una elección adecuada de la especie a plantar, según el espacio disponible, así como dimensionar el espacio necesario para que la especie pueda desarrollarse naturalmente, sin causar ningún tipo de daño a los elementos construidos a su alrededor.
Las teorías higienistas de finales del siglo XIX y principios del XX buscaban mejorar las condiciones de salubridad de las ciudades industriales, que tenían un efecto negativo en la salud de los trabajadores.
En el Urbanismo, estas teorías hicieron resurgir el concepto de ciudad ideal, plasmado en distintos modelos de ciudad-jardín que, aunque no llegaron a tener una aplicación generalizada, fueron la base para acometer reformas en el Urbanismo de la época. Así, en ciudades como Londres y París, se construyeron los primeros parques públicos y se abrieron nuevas calles más anchas y arboladas, para introducir la naturaleza en la ciudad y mejorar la salud de sus habitantes.
En la actualidad, son muchos los estudios publicados que tratan de demostrar, de forma cuantitativa, el efecto positivo que los árboles urbanos tienen sobre la salud de la ciudadanía. Algunos de estos estudios establecen que los árboles ayudan a salvar más de 850 vidas al año en Estados Unidos. En un artículo reciente, se estima que los árboles urbanos pueden reducir la temperatura de la superficie terrestre entre 4 y 12 ºC.
Esto es especialmente importante en las ciudades, que contribuyen en mayor medida al cambio climático y, a la vez, son más vulnerables a sus efectos. Entre ellos, destacan los efectos meteorológicos extremos, las inundaciones, la contaminación o el efecto isla de calor, que se pone de manifiesto en las elevadas temperaturas nocturnas que se registran cada vez más durante el verano y que se ha comprobado que se reduce con la presencia de vegetación.
Por otro lado, los Objetivos de Desarrollo Sostenible promulgados por la Organización de Naciones Unidas (ONU) han favorecido que muchas ciudades valoren económicamente los beneficios de su arbolado urbano, utilizando el modelo i-Tree, desarrollado por el Servicio Forestal de Estados Unidos (USDA Forest Service). Además, permite la comparación entre distintas ciudades. Los beneficios del arbolado que se valoran son la captación de contaminantes, el almacenamiento y el secuestro de carbono, la producción de oxígeno, la escorrentía evitada, las incidencias médicas y el ahorro energético en edificios.
Sin embargo, toda convivencia conlleva conflictos, por lo que la interacción del arbolado con otras infraestructuras urbanas puede provocar pérdidas económicas, malestar entre la población o, incluso, daños en elementos de interés patrimonial.
Es habitual que la solución a estos inconvenientes sean intervenciones en el arbolado que, en muchos casos, son de gran intensidad y provocan una pérdida de vitalidad en los árboles afectados, lo cual redunda en una disminución de los beneficios ecosistémicos proporcionados a la ciudadanía.
En este caso, como en otros ámbitos, la mejor solución siempre es la prevención de los conflictos y, para ello, es fundamental una adecuada planificación urbana, que considere al arbolado como una infraestructura urbana más que ha de ser analizada y estudiada por los profesionales competentes. Por eso, este artículo es fruto de la colaboración entre profesionales de distintas disciplinas, que han de ser complementarias en el ámbito urbano: la Ingeniería Civil, la Ingeniería Forestal y el Paisajismo.
Análisis estructural del arbolado
El análisis estructural en el ámbito de la Ingeniería Civil es uno de los aspectos clave a la hora de diseñar y de construir cualquier infraestructura para conseguir un equilibrio adecuado en el reparto de las fuerzas externas existentes que garantice su estabilidad y viabilidad.
De la misma manera, analizar las distintas partes del arbolado teniendo en cuenta su función estructural, además de la biológica, puede resultar revelador y, sobre todo, ayudar a entender y a prevenir los conflictos que aparecen de forma más habitual entre la infraestructura verde (el arbolado) y las infraestructuras gris y azul, con las que deben convivir en el ámbito urbano.
Es de sobra conocido que un árbol tiene una parte visible, formada por el tronco y la copa, en la que se distinguen las ramas y las hojas. Fisiológicamente, el tronco transporta las sustancias necesarias para la supervivencia del árbol a las distintas partes de éste. En sentido ascendente, circula la savia bruta, formada por sales minerales y agua principalmente, mientras que, en sentido descendente, discurre la savia elaborada, compuesta por agua y azúcar, además de otras sustancias orgánicas.
A nivel estructural, el tronco sostiene y transmite las fuerzas al terreno, como los pilares de un edificio o de una infraestructura. Para cumplir su misión, está formado por una estructura compleja, estratificada y concéntrica, como se puede ver en la Figura 1 (ver en el artículo en Cimbra). Si la estructura resulta dañada mecánicamente por agentes externos, como en el caso de la Figura 2 (ver en el artículo en Cimbra), puede poner en jaque la estabilidad del conjunto y suponer la vía de entrada de agentes patógenos.
Por otro lado, no es tan evidente que el árbol tiene una parte subterránea, que es de gran importancia para la supervivencia del ejemplar. Desde el punto de vista fisiológico, aporta el agua y las sustancias minerales que formarán parte de la savia bruta. Pero estructuralmente también es importante, pues supone el anclaje del árbol al suelo, pudiendo compararlo con la cimentación de cualquier infraestructura.
Una de las grandes incógnitas, en este sentido, es el tamaño del sistema radicular, que depende de la especie, las características del suelo, la pluviosidad o el riego, entre otras variables. Pues la principal diferencia entre la cimentación de una edificación y las raíces de un árbol es que las últimas forman parte de un ser vivo en continuo crecimiento y desarrollo, por lo que el sistema radicular del ejemplar que llega del vivero para su implantación supone una ínfima parte de lo que será pasados 20, 50 o, incluso, 100 años.
No obstante, se puede utilizar el concepto de zona radical leñosa, entendida como el volumen de suelo que contiene al menos un 90% de las raíces leñosas, que son las que aseguran la estabilidad del árbol y su cálculo puede ser una referencia del espacio subterráneo que puede requerir un ejemplar concreto. Para su cálculo, se puede consultar la Tabla 1 (ver en el artículo en Cimbra), recogida en la “NTJ 03E Protección de los elementos vegetales en los trabajos de Construcción”, en la que se relaciona el perímetro del tronco para distintas especies de frondosas y coníferas con el radio probable de la zona radical leñosa, medido desde el centro del eje vertical principal del árbol.
Condicionantes del arbolado urbano
Las condiciones a las que se ve expuesto un árbol en el medio natural y en el medio urbano son muy distintas. En el medio natural, las limitaciones al desarrollo se deben fundamentalmente a la competencia con otros ejemplares, pero los recursos existentes a nivel edáfico e hídrico son mayores y, además, los árboles tienen mecanismos para adaptarse a estas circunstancias. En el medio urbano, en cambio, hay factores muy limitantes para el desarrollo del arbolado, desde la manera en que recibe la luz, radicalmente distinta en el medio natural, hasta el volumen de suelo reducido y su compactación, como se puede ver en la Figura 3 (ver en el artículo de Cimbra).
Precisamente la falta de espacio y la compactación del terreno son dos de los factores más limitantes para el desarrollo del arbolado. Con respecto al espacio disponible, en la mayor parte de los casos, se limita al espacio que ocupa el alcorque, que es un espacio reducido y que debe ser compartido con infraestructuras, peatones y tráfico rodado.
En este sentido, la falta de un conocimiento profundo de las características de las especies arbóreas empleadas en las ciudades es una de las principales causas de los conflictos que con el tiempo aparecen. Es por ello que la planificación es imprescindible, así como la participación de profesionales de disciplinas relacionadas con la arboricultura, que puedan asesorar en el uso de las especies más adecuadas en función de múltiples circunstancias como pueden ser el espacio disponible, la exposición solar, los beneficios ecosistémicos que se requieran, etc.
Por otro lado, la compactación del terreno requerida para la pavimentación de las áreas con tránsito peatonal y rodado en las ciudades tiene consecuencias muy negativas para el desarrollo radicular del arbolado que, como ya se ha mencionado, es el principal sistema de anclaje del árbol.
Hay que tener en cuenta que las raíces requieren de oxígeno para desarrollar sus funciones fisiológicas y su ausencia es el factor más condicionante para el bienestar del arbolado urbano. Si la cantidad de oxígeno del suelo es reducida, el árbol dispondrá de menor cantidad de reservas, provocando su debilitamiento y, si se reduce más aún, la asfixia radicular puede provocar la muerte del ejemplar. Para evitarlo, el sistema radicular se desarrolla superficialmente, obteniendo el oxígeno que necesita del exterior.
Por eso, es tan habitual encontrar raíces superficiales, que provocan el levantamiento del pavimento alrededor de los alcorques y pueden suponer problemas de accesibilidad. Además, al encontrarse las raíces en superficie, quedan expuestas a daños biomecánicos derivados del pisoteo de personas, vehículos o maquinaria.
En la Figura 4 (ver en el artículo en Cimbra), se puede ver un ejemplar de arce (Acer buergerianum) con un alcorque muy reducido y cuya raíz ha levantado el pavimento de los alrededores, formado por losas de hormigón. En la Figura 5 (ver en el artículo en Cimbra), por su parte, se puede ver un ejemplar de plátano de paseo (Platanus x hispanica), cuyo sistema radicular ha levantado el pavimento formado por baldosas de hormigón, provocando una deformación de la acera importante, probablemente en busca de mayores recursos hídricos de la pradera de césped cercana.
Precisamente, los recursos hídricos suponen otro factor limitante para el arbolado en la ciudad. Como ya se ha mencionado anteriormente, el sistema radicular aporta el agua y otras sustancias para que el árbol pueda completar los procesos fisiológicos que permiten su supervivencia.
Como se puede ver en la Figura 6 (ver en el artículo en Cimbra), la impermeabilización de los suelos en la ciudad favorece la escorrentía de las aguas pluviales, que no se infiltran en el terreno y, por tanto, no están disponibles para el arbolado. La falta de permeabilidad se puede deber a que los materiales utilizados para la pavimentación son impermeables o por la compactación elevada de las superficies, aunque los materiales empleados sean, a priori, permeables.
Esto puede hacer que el sistema radicular interaccione con infraestructuras cercanas en busca de recursos hídricos, ya sea por cercanía de áreas verdes con riego como se veía en la Figura 5, o incluso por cercanía de infraestructuras hidráulicas, como en el caso de la Figura 7 (ver en el artículo en Cimbra), en la que se ve cómo el sistema radicular ha levantado el pavimento asfáltico cercano, pudiendo estar afectada la infraestructura de un hidrante de incendios y que, probablemente, fue instalado con posterioridad a la plantación del árbol.
Finalmente, otro condicionante en las ciudades es la ejecución de obras en zonas con arbolado maduro. Aunque cada vez es más común la protección de los troncos con tablones de madera, es prácticamente imposible encontrar una obra con una adecuada protección del sistema radicular del arbolado afectado por ella.
En la Figura 8 (ver en el artículo en Cimbra), por ejemplo, se puede ver una alineación de acacias del Japón (Styphnolobium japonicum) en una calle en la que se está construyendo un nuevo edificio y, aunque se han protegido los troncos con listones de madera, no se han respetado las distancias de seguridad para la protección del sistema radicular e, incluso se han cortado algunas raíces, lo que puede conllevar problemas a largo plazo como falta de vitalidad, problemas de estabilidad e incluso la muerte de algunos ejemplares.
En este sentido, la “NTJ03E Protección de los elementos vegetales en los trabajos de Construcción”, ya mencionada anteriormente, recoge recomendaciones que seguir para minimizar los daños al arbolado durante las labores de construcción.
A modo de conclusión. Nuevos retos para la ciudad
Tras el análisis los factores más relevantes que intervienen en el desarrollo arbóreo urbano, se puede concluir que, desde un punto de vista estructural, existen multitud de similitudes entre un árbol y otras construcciones, lo que puede contribuir a comprender sus requerimientos por parte de los profesionales del ámbito de la Arquitectura y de la Obra Civil.
Las célebres labores de poda, en contra de lo que se cree, no contribuyen a revitalizar el arbolado, aunque los árboles poseen una gran capacidad para adaptarse a los cambios. Es más, las podas drásticas suponen una reducción excesiva de la masa foliar, lo que supone una disminución de la producción de energía a través de las hojas y el consecuente debilitamiento del árbol.
Las características del suelo urbano necesarias para la pavimentación de los viales no son idóneas para el desarrollo adecuado del arbolado: se estima que el 80% de los problemas en el arbolado tiene su origen en el suelo y, por tanto, en las raíces.
Así, el arbolado urbano es una infraestructura más de las ciudades, que ha de ser analizada y planificada por profesionales para garantizar su óptimo desarrollo. Con la gestión del bosque urbano, se deben maximizar los beneficios ecosistémicos del arbolado y minimizar las interacciones con otras infraestructuras que aumenten los costes públicos de gestión y de mantenimiento.
La falta de oxígeno en el sustrato es, de todos los condicionantes analizados, el único que no se puede resolver con una adecuada selección de especies y un diseño urbanístico respetuoso con el arbolado.
Por eso, en las últimas décadas, se han llevado a cabo diversas investigaciones para evitar la compactación del sustrato y facilitar el desarrollo del sistema radicular del arbolado en el entorno urbano, persiguiendo reducir los conflictos con el resto de las infraestructuras.
Una de las técnicas más conocidas es el uso del suelo estructural, del que se pueden encontrar distintas variantes, desarrolladas por investigadores de varios países. Se trata de una mezcla de grava y tierra, en una proporción determinada, a la que se suele añadir polímeros retenedores del agua. La base de esta técnica es que la mezcla garantice que los espacios libres entre la grava no estén completamente ocupados con la tierra y queden suficientemente vacíos para que la grava, una vez compactada, mantenga sus propiedades estructurales, su capacidad de aireación y su drenaje.
Uno de los más populares en el mercado es el desarrollado en la década de 1990 por el Instituto de Horticultura Urbana de la Universidad de Cornell, que tiene su mezcla patentada y registrada como CU-Estructural Soil® a través de la firma AMEREQ. Sin embargo, las primeras investigaciones de este tipo de suelos se desarrollaron en Holanda a finales de la década de 1960, aunque en este caso la base de la mezcla no era la grava, si no la arena lavada, que tiene limitaciones para el tráfico rodado.
Por su parte, la ciudad de Estocolmo publicó una guía en el año 2009, que actualizó en 2017, en el que se describe su modelo de plantación de arbolado en la ciudad en distintos escenarios. Este innovador sistema busca la ampliación del volumen útil de la plantación, mejorando las condiciones de establecimiento y de desarrollo de las especies arbóreas en el medio urbano (Figura 9, ver en el artículo en Cimbra).
Con ello, se pretende reducir las interferencias con el resto de servicios instalados, minimizando los daños sobre el pavimento de la calzada, que queda reforzado por la inclusión de diferentes capas de material portante con una consistencia estructural.
Por tanto, no solo se trata de una mezcla determinada de suelo estructural, sino que se incluye además la construcción de un complejo sistema subterráneo que evita la compactación del suelo y garantiza la aireación y la infiltración del agua de lluvia. Sobre este sistema, se puede perfectamente establecer el pavimento necesario, tanto para zonas peatonales, como para áreas de aparcamiento e incluso vías con tráfico rodado. El Ayuntamiento de Gijón, por ejemplo, ha desarrollado múltiples experiencias de aplicación de este método en arbolado urbano (Figura 9).
Por otro lado, se están desarrollando sistemas que permitan integrar la implantación del arbolado en la ciudad y el drenaje de las aguas pluviales, a través de los denominados Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS). Se pueden encontrar distintas soluciones comerciales basadas en una serie de celdas de plástico modulares que se acoplan entre sí y que se rellenan de tierra para dotar al árbol de las condiciones que requiere para su desarrollo, soportando las celdas las cargas y evitando así la compactación del terreno.
No obstante, en todo este tipo de soluciones, es importante tener en cuenta el concepto de sostenibilidad, especialmente con respecto a los materiales utilizados, por lo que puede ser interesante el avance de estas técnicas con el empleo de materiales reciclados.
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Autores. Rubén Rodríguez Elizalde. Ingeniero Técnico de Obras Públicas, Director Técnico de EIP y Profesor Universitario en la Universidad Europea de Madrid y en la Universitat Oberta de Catalunya.
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