Isola di calore: cos'è? Dalle cause alle soluzioni

Ormai camminare in città durante le torride estati si può rivelare un’esperienza infernale, mentre a pochi chilometri di distanza, in campagna, si respira un’aria decisamente più fresca. Questo squilibrio termico è causato da un fenomeno noto come isola di calore urbana: sempre più rilevante con l’urbanizzazione e i cambiamenti climatici, il fenomeno interessa milioni di persone nel mondo. Ma l’isola di calore cos'è esattamente, quali sono le sue origini, e come possiamo contrastarla?

Isola di calore: definizione e come si manifesta

Partiamo dall'inizio scoprendo innanzitutto cos'è l’isola di calore. Si tratta di un fenomeno meteorologico tipico delle aree urbane dove la temperatura dell’aria è più alta rispetto a quella delle zone rurali circostanti. Questa differenza può arrivare fino a 5-7°C nelle ore serali e notturne, quando nelle aree rurali la temperatura scende, mentre la città continua a irradiare il calore accumulato durante il giorno.

La definizione di isola di calore fa riferimento a un’area — tipicamente una città o una metropoli — in cui le temperature medie sono superiori a quelle delle aree limitrofe, a causa di materiali, attività umane e conformazione urbana. Questo calore in eccesso deriva dal fatto che superfici come per esempio l’asfalto, il cemento, ma anche tetti e muri, assorbono l’energia solare e la rilasciano lentamente, creando una sorta di “cuscino caldo” sopra l’area urbana.

A peggiorare la situazione c’è la struttura stessa della città: gli edifici alti e le strade strette intrappolano il calore, provocando un effetto “canyon urbano” ed impedendo la dispersione naturale dell’aria calda. Inoltre, la scarsa presenza di vegetazione riduce l’effetto rinfrescante dell’evapotraspirazione, mentre l’inquinamento atmosferico agisce come una coperta che trattiene il calore e rallenta il raffreddamento notturno. Infine, anche durante la notte, fonti artificiali di calore come impianti, trasporti e condizionatori restano attivi, contribuendo a mantenere alta la temperatura.

Il risultato è che, mentre nelle aree rurali la temperatura cala dopo il tramonto, in città si continua a percepire un caldo opprimente che dura fino all’alba. Questo, oltre ad influenzare il clima locale e la qualità dell’aria, ha ripercussioni anche sulla biodiversità urbana.

Le cause: perché nasce l’isola di calore

Le cause associate alle isole di calore sono molteplici e legate principalmente alla trasformazione del territorio operata dall’uomo. Le principali sono:

1. Materiali utilizzati: asfalto, cemento e mattoni assorbono molta energia solare. Questi materiali hanno un’elevata capacità termica - trattenendo il calore - e una bassa albedo – ovvero la capacità di riflettere la luce -, contribuendo all’incremento delle temperature, attraverso l’accumulo di calore durante il giorno ed il lento rilascio di notte.
2. Scarsità di vegetazione: il verde urbano svolge un ruolo fondamentale nel migliorare il comfort climatico. Gli alberi e le piante non solo offrono ombra, ma rinfrescano l’ambiente attraverso l’evapotraspirazione, un processo che abbassa naturalmente la temperatura dell’aria e delle superfici circostanti. In città densamente edificate, la vegetazione è spesso assente o ridotta, a favore di superfici impermeabili come asfalto e cemento. 
3. Consumo di suolo e impermeabilizzazione: la copertura del terreno con materiali impermeabili impedisce all’acqua piovana di infiltrarsi e alimentare l’umidità del suolo, riducendo il raffrescamento naturale.
4. Emissioni antropiche di calore: Le attività umane come il traffico veicolare, gli impianti industriali e l’uso massiccio di climatizzatori rilasciano continuamente calore nell’ambiente. Queste fonti artificiali, attive anche nelle ore notturne, si sommano all’accumulo termico delle superfici urbane. Inoltre, l’inquinamento atmosferico crea una sorta di “cappa” che ostacola la dispersione del calore, contribuendo alla persistenza delle alte temperature e aggravando l’effetto isola di calore.
5. Conformazione urbana: un altro fattore chiave è la geometria urbana, ovvero l’organizzazione fisica della città. In presenza di edifici alti e ravvicinati, il vento fatica a circolare, e il calore si accumula. Questo fenomeno, noto come “rugosità urbana”, amplifica il disagio termico e ostacola il naturale raffreddamento notturno. Le strade strette e i canyon urbani intrappolano il calore, limitando la ventilazione e aumentando la temperatura percepita.

Gli effetti dell’isola di calore: un problema sempre più grave

L’effetto “isola di calore” ha un impatto rilevante non solo sull’ambiente, ma anche sulla salute umana e sull’economia urbana. Gli aspetti più preoccupanti sono:

1. Aumento delle ondate di calore: le città più soggette a ondate di calore vedono aumentare il rischio per la salute pubblica. Il caldo eccessivo può provocare colpi di calore, disidratazione e aggravamento di patologie cardiovascolari e respiratorie.
2. Inquinamento atmosferico: le alte temperature favoriscono la formazione di ozono troposferico, un inquinante che peggiora la qualità dell’aria e può provocare danni ai polmoni.
3. Maggior consumo energetico: l’aumento delle temperature urbane spinge a un maggiore uso di climatizzatori, aumentando la domanda di energia elettrica e contribuendo al riscaldamento globale.
4. Sofferenza sociale: l’isola di calore colpisce soprattutto i quartieri più poveri, spesso meno dotati di verde urbano, ventilazione e infrastrutture efficienti. Questo crea una vera e propria disuguaglianza climatica.
5. Impatto sulla biodiversità: alcune specie animali e vegetali non sopravvivono alle temperature urbane elevate, alterando l’equilibrio dell’ecosistema cittadino.

Le soluzioni: come contrastare l’effetto isola di calore

Contrastare le isole di calore è possibile, ma richiede un cambiamento nella progettazione e nella gestione delle città. Ecco le principali soluzioni adottabili:

1. Verde urbano diffuso e funzionale: piantare alberi lungo le strade, creare tetti e pareti verdi, parchi e orti urbani non è solo estetica, ma una vera strategia di raffreddamento naturale. Basti pensare che un singolo albero può abbassare la temperatura intorno a sé fino a 2°C.
2. Materiali innovativi: utilizzare superfici ad alta albedo (riflettenti), permette di riflettere parte della luce solare e ridurre il calore assorbito. Anche i tetti bianchi, già diffusi in alcune città americane, sono efficaci.
3. Riqualificazione urbana sostenibile: integrare ventilazione naturale, spazi aperti, bacini d’acqua e zone ombreggiate nei progetti architettonici aiuta a migliorare il microclima urbano. Alcune città stanno implementando i cosiddetti "corridoi verdi", veri e propri percorsi naturali che favoriscono la ventilazione.
4. Riduzione del traffico e delle emissioni: promuovere trasporti pubblici, mobilità dolce (a piedi o in bici), e mezzi a basso impatto riduce il calore generato dalle attività umane e migliora la qualità dell’aria.
5. Pianificazione climatica urbana: alcuni comuni stanno introducendo piani urbani climatici che integrano la gestione del verde, dell’acqua e dell’energia in un’ottica di resilienza ai cambiamenti climatici.