Filipa Daniela Rodrigues Gonçalves
Análise da vulnerabilidade a extremos
climáticos na Vila de Póvoa de Lanhoso
Filipa Daniela Rodrigues Gonçalves
janeiro de 2017 UMinho | 2017 Análise da vulner abilidade a e xtr emos climáticos na V ila de P ó voa de Lanhoso
Universidade do Minho
Instituto de Ciências Sociais
janeiro de 2017
Dissertação de Mestrado
Mestrado em Geografia
Especialização em Planeamento e Gestão do Território
Trabalho efetuado sob a orientação da
Professora Doutora Maria Manuela Carruço Laranjeira
Filipa Daniela Rodrigues Gonçalves
Análise da vulnerabilidade a extremos
climáticos na Vila de Póvoa de Lanhoso
Universidade do Minho
Instituto de Ciências Sociais
ii
AGRADECIMENTOS
Ao longo deste percurso, pela orientação, ajuda, apoio, aprendizagem constante e todo o processo de acompanhamento, expresso um especial e sincero agradecimento à Professora Doutora Maria Manuela Laranjeira. Cumulativamente, dado que a presente dissertação se desenvolveu em grande parte no âmbito do estágio curricular proporcionado pela Câmara Municipal da Póvoa de Lanhoso, deixo igualmente um obrigada à Divisão de Gestão Urbanística e Planeamento, ao Engenheiro Carlos Marinho e em particular à Engenheira Melisa Costa, quer pelas circunstâncias proporcionadas pelo estágio como pelo auxílio na realização desta investigação. Aos meus pais, irmão, avós, amigos e indiscriminadamente a todos aqueles que me deram força e de alguma forma apoiaram e contribuíram para esta concretização, deixo a minha sentida gratidão.
iv
RESUMO
Análise da vulnerabilidade a extremos climáticos na vila de Póvoa de Lanhoso
As mudanças climáticas decorrentes do aquecimento global têm implicações sobre as comunidades locais. Num curto espaço de tempo, as alterações climáticas passaram para o centro do debate público, como o maior desafio do século XXI. O estudo da vulnerabilidade, enquanto área científica em expansão, converge métodos e técnicas das ciências naturais e sociais, aplicadas nesta investigação à escala local, na Área de Reabilitação Urbana (ARU) da Póvoa de Lanhoso. Em termos gerais, o desígnio desta dissertação prende-se com a análise e avaliação da vulnerabilidade aos extremos térmicos (calor) e hidroclimáticos (inundações, alagamentos), paroxismos recorrentes que afetam as sociedades atuais. A metodologia desenvolvida projeta e adapta a produção científica relativa às componentes da exposição, sensibilidade e capacidade de adaptação, incluindo ao mesmo tempo dados biofísicos e socioeconómicos, numa abordagem sensível às condições locais e dinâmicas existentes, aplicável ao planeamento urbano. A unidade de análise adotada corresponde à subseção estatística, tendo-se recorrido à análise espacial de um conjunto de indicadores que sintetizam cada uma das três componentes da vulnerabilidade. Os resultados obtidos permitem identificar os espaços mais vulneráveis e problemáticos em relação aos referidos extremos, que incidem sobretudo nas áreas mais antigas e centrais da ARU. Além disso, analisaram-se as condições locais de regulação térmica e hidrológica, como forma de identificar as áreas com aptidão para atenuar a vulnerabilidade e os impactes potenciais dos extremos climáticos estudados. Os resultados correspondentes a esta análise apontam o centro urbano consolidado como a área mais problemática da ARU, onde a vulnerabilidade é elevada e as caraterísticas biofísicas e ambientais determinam capacidades reguladoras insuficientes. Relativamente à priorização da intervenção ao nível do planeamento e da reabilitação urbana, com o objetivo de reduzir a vulnerabilidade aos extremos climáticos na ARU, consideraram-se como áreas prioritárias as subseções estatísticas com elevada vulnerabilidade e fraca regulação térmica e/ou hidrológica, sendo que se evidenciaram quatro subseções estatísticas do centro urbano consolidado nesta situação.
Palavras-chave: eventos extremos, calor, inundações fluviais, vulnerabilidade, exposição, sensibilidade, capacidade de adaptação, regulação, ARU.
v
ABSTRACT
Vulnerability analysis to climatic extremes in the Village of Póvoa de Lanhoso
Climate change resulting from global warming have implications on local communities. In a short period of time, climate change moved to the center of public debate as the biggest challenge of the XXI century. The study of vulnerability, as an expanding scientific area, converges methods and techniques of both natural and social sciences, which were applied in this investigation at the local scale, in the Urban Reabilitation Area (ARU) of Póvoa de Lanhoso. In general terms, the design of this work relates to the analysis and assessment of vulnerability to thermal extremes (heat) and hydro-climatic extremes (flooding), which are recurrent paroxysms that affect contemporary societies. The methodology adapts the scientific production related to exposure, sensitivity and adaptation capacity components of vulnerability, and includes both biophysical and socio-economic data in an approach to local conditions and existing dynamics, applicable to urban planning. Spatial analysis based on a set of indicators that synthesize each of the three vulnerability components was applied to statistical subsections level. Results allow the identification of the most vulnerable and problematic areas in relation to the studied extremes, which are confined to ARU’s oldest and most central areas. Furthermore, local conditions of thermal and hydrological regulation were examined, as a way of identifying areas with the ability to lower vulnerability and to mitigate potential impacts of climate extremes. Corresponding results point out the consolidated urban center as being the most problematic area of ARU, where vulnerability is high and its biophysical and environmental features determine an insufficient regulatory capacity. With regard to priorization of urban planning and rehabilitation interventions, in order to reduce vulnerability to climate extremes in ARU, statistical subsections with high vulnerability and weak thermal and/or hydrological regulation were considered as priority areas. This final analysis put into evidence four statistical subsections on the urban center.
Keywords: extreme events, heat, stream floods, vulnerability, exposure, sensitivity, adaptation capacity, regulation, ARU.
vi ÍNDICE GERAL AGRADECIMENTOS ... ii RESUMO ... iv ABSTRACT ...v ÍNDICE GERAL ... vi
ÍNDICE DE FIGURAS ... viii
ÍNDICE DE TABELAS ... x
SIGLAS ... xi
1. INTRODUÇÃO ... 1
2. REVISÃO TEÓRICA ... 5
2.1. PAROXISMOS CLIMÁTICOS ... 5
2.1.1. Extremos térmicos (calor) ... 8
2.1.1.1. Ondas de calor ... 11
2.1.2. Extremos hidroclimáticos (precipitação excessiva) ... 12
2.1.2.1. Inundações fluviais ... 14
2.1.3. Extremos climáticos em Portugal ... 16
2.2. VULNERABILIDADE ... 18
2.2.1. Avaliação da vulnerabilidade ... 21
2.2.1.1. Escala de análise ... 21
2.2.1.2. Indicadores ... 21
2.2.1.3. Representação e análise espacial ... 22
2.2.2. Vulnerabilidade climática em Portugal ... 23
3. ENQUADRAMENTO DA ÁREA DE ESTUDO ... 25
3.1. POPULAÇÃO RESIDENTE DA PÓVOA DE LANHOSO ... 25
3.2. RELEVO DA PÓVOA DE LANHOSO ... 26
3.3. PRESSUPOSTOS E OBJETIVOS DA ARU DA PÓVOA DE LANHOSO ... 27
4. METODOLOGIA ... 33
4.1. ABORDAGEM À VULNERABILIDADE CLIMÁTICA ... 33
4.1.1. Modelo concetual e a seleção dos indicadores ... 34
4.1.2. Indicadores e cálculo da exposição aos extremos térmicos e hidroclimáticos ... 38
4.1.3. Indicadores e cálculo da sensibilidade da população e do edificado ... 42
4.1.4. Indicadores e cálculo da capacidade de adaptação da população e do espaço urbano ... 46
4.1.5. Cálculo da vulnerabilidade climática ... 51
4.2. ABORDAGEM À REGULAÇÃO TÉRMICA E HIDROLÓGICA ... 52
4.2.1. Derivação da regulação térmica ... 52
4.2.1.1. Relação entre as temperaturas de superfície, índices espectrais e usos do solo .. 52
4.2.1.2. Contributo das subseções estatísticas e dos usos do solo para a regulação térmica ... 55
4.2.1.3. Determinação das condições de ventilação ... 56
vii
5. ANÁLISE DA VULNERABILIDADE CLIMÁTICA ... 59
5.1. EXPOSIÇÃO AOS EXTREMOS TÉRMICOS – CALOR ... 59
5.1.1. Exposição solar ... 59
5.1.2. Temperatura de superfície ... 61
5.1.3. Altura do edificado e orientação da rede viária ... 63
5.1.4. Densidade populacional ... 65
5.1.5. Variação espacial da exposição ao calor extremo ... 66
5.2. EXPOSIÇÃO AOS EXTREMOS HIDROCLIMÁTICOS – INUNDAÇÕES E ALAGAMENTOS... 67
5.2.1. Áreas com depósitos aluvais atuais ... 68
5.2.2. Áreas ameaçadas pelas cheias ... 68
5.2.3. Dificuldade de infiltração das águas pluviais ... 70
5.2.4. Variação espacial da exposição às inundações fluviais e alagamentos ... 73
5.3. SENSIBILIDADE A EXTREMOS CLIMÁTICOS... 74
5.3.1. Sensibilidade da população ... 74
5.3.2. Sensibilidade do edificado ... 77
5.3.3. Sensibilidade geral ... 84
5.4. CAPACIDADE DE ADAPTAÇÃO A EXTREMOS CLIMÁTICOS ... 85
5.4.1. Capacidade de adaptação da população ... 86
5.4.2. Capacidade de adaptação do espaço urbano ... 92
5.4.3. Capacidade de adaptação total ... 97
5.5. VULNERABILIDADE AOS EXTREMOS TÉRMICOS E HIDROCLIMÁTICOS ... 98
6. ANÁLISE DA CAPACIDADE DE REGULAÇÃO ... 101
6.1. REGULAÇÃO TÉRMICA... 101
6.1.1. Influência dos usos do solo no ambiente térmico ... 103
6.1.2. Condições naturais de ventilação ... 108
6.2. REGULAÇÃO HIDROLÓGICA ... 109
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 115
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 123
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Tendências para diferentes tipos de catástrofes naturais no contexto mundial, 1980-2012... 5
Figura 2 - Projeção do aquecimento (em graus Celsius) para junho – agosto, entre 2000 e 2100, na Europa, de acordo com os modelos climáticos ... 9
Figura 3 - Modelo concetual da vulnerabilidade. ... 20
Figura 4 - Enquadramento geográfico e populacional do município da Póvoa de Lanhoso ... 26
Figura 5 - Configuração topográfica do município da Póvoa de Lanhoso ... 27
Figura 6 - ARU da Póvoa de Lanhoso (com indicação espacial da toponímia mencionada ao longo da dissertação)... 30
Figura 7 - Esquema concetual da vulnerabilidade climática ... 37
Figura 8 - Perfis, da amostra, da vila de Póvoa de Lanhoso ... 55
Figura 9 - Exposição solar na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 60
Figura 10 - Temperatura de superfície às 10h00 do dia 09/07/2014, na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 61
Figura 11 - Orientação da rede viária e altura do edificado na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 64
Figura 12 - Densidade populacional na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 65
Figura 13 - Exposição aos extremos térmicos (calor) na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 66
Figura 14 - Áreas aluviais no centro urbano da Póvoa de Lanhoso. ... 68
Figura 15 - Áreas ameaçadas pelas cheias e inundações no centro urbano da Póvoa de Lanhoso. ... 69
Figura 16 - Áreas de máxima infiltração no centro urbano da Póvoa de Lanhoso. ... 70
Figura 17 - Declives na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 71
Figura 18 - Dificuldade de infiltração na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 72
Figura 19 - Exposição aos extremos hidroclimáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 73
Figura 20 - População residente de 0 a 4 anos e mais de 65 anos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 75
Figura 21 - População idosa socialmente isolada na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 76
Figura 22 - Sensibilidade da população aos extremos climáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 77
Figura 23 - Ano de construção do edificado da ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 78
Figura 24 - Edifícios com construção anterior a 1960 na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 79
Figura 25 - Edifícios com estrutura menos estável na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 80
Figura 26 - Perceção sobre o estado de conservação do edificado na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 81
Figura 27 - Edifícios degradados na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 82
Figura 28 - Alojamentos vagos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 83
Figura 29 - Sensibilidade do edificado aos extremos climáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 84
ix
Figura 31 - População com menor grau de instrução na ARU da Póvoa de Lanhoso ... 87
Figura 32 - População desempregada da ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 88
Figura 33 - Residentes pensionistas e reformados da ARU da Póvoa de Lanhoso ... 89
Figura 34 - Alojamentos arrendados na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 90
Figura 35 - Capacidade de adaptação da população aos extremos climáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 91
Figura 36 - Equipamentos coletivos da ARU da Póvoa de Lanhoso ... 92
Figura 37 - Distância aos abrigos da ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 93
Figura 38 - Espaços públicos na ARU da Póvoa de Lanhoso ... 94
Figura 39 - Distância aos espaços verdes públicos com cobertura arbórea na ARU da Póvoa de Lanhoso. 95 Figura 40 - Capacidade de adaptação urbana a extremos climáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 96
Figura 41 - Capacidade de adaptação total a extremos climáticos na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 98
Figura 42 - Vulnerabilidade climática na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 99
Figura 43 - Capacidade de regulação térmica das subseções estatísticas da ARU da Póvoa de Lanhoso. 102 Figura 44 - Perfil 1 (A - B), do lugar de Bexigão ao lugar de Barreiro, SW –NE, com variação de Ts, NDVI, SAVI e NDWI ... 105
Figura 45 - Perfil 2 (C - D), do Caminho do Alto da Ribeira ao lugar de Pinheiro, SE – NW, com variação de Ts, NDVI, SAVI e NDWI ... 105
Figura 46 - Uso e ocupação do solo da Póvoa de Lanhoso ... 106
Figura 47 - Índice de Contribuição das categorias dos usos do solo na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 107
Figura 48 - Condições naturais de ventilação na Póvoa de Lanhoso ... 109
Figura 49 - Ocupação do solo da ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 110
Figura 50 - Capacidade de regulação hidrológica na ARU da Póvoa de Lanhoso... 111
Figura 51 - Intervenção prioritária e necessária na ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 118
x
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Tipos de paroxismos climáticos ... 7
Tabela 2 - Estrutura etária da população residente no município da Póvoa de Lanhoso em 2001 e 2011 .. 25
Tabela 3 - Principais motivações que estiveram na origem do processo de elaboração do PERU da vila da Póvoa de Lanhoso e submissão da candidatura do PARU ... 29
Tabela 4 - Pressupostos de base que orientaram a proposta para a ARU da Póvoa de Lanhoso. ... 31
Tabela 5 - Objetivos específicos da estratégia de reabilitação urbana na Póvoa de Lanhoso ... 31
Tabela 6 - Indicadores de exposição selecionados para a análise (continua). ... 39
Tabela 7 - Normalização dos dados dos indicadores de exposição aos extremos térmicos (calor) ... 41
Tabela 8 - Normalização dos dados dos indicadores de exposição aos extremos hidroclimáticos ... 41
Tabela 9 - Indicadores de sensibilidade selecionados para a análise. ... 44
Tabela 10 - Normalização dos dados dos indicadores de sensibilidade da população ... 45
Tabela 11 - Normalização dos dados dos indicadores de sensibilidade do edificado ... 45
Tabela 12 - Indicadores da capacidade de adaptação selecionados para a análise (continua). ... 47
Tabela 13 - Normalização dos dados dos indicadores da capacidade de adaptação da população ... 49
Tabela 14 - Normalização dos dados dos indicadores da capacidade de adaptação urbana ... 50
Tabela 15 - Reclassificação das séries das componentes da vulnerabilidade climática ... 51
Tabela 16 - Grau de infiltração dos usos o solo da ARU da Póvoa de Lanhoso ... 57
Tabela 17 - Estrutura etária da população residente na ARU da Póvoa de Lanhoso em 2011. ... 75
Tabela 18 - Grau de instrução dos residentes da ARU ... 86
Tabela 19 - Atividades económicas dos residentes da ARU da Póvoa de Lanhoso ... 87
xi
SIGLAS
ARU – Área de Reabilitação Urbana
BGRI – Base Geográfica de Referenciação de Informação CAOP - Carta Administrativa Oficial de Portugal
CMPL - Câmara Municipal da Póvoa de Lanhoso COS – Carta de Ocupação do Solo
DGT - Direção Geral do Território
EASAC - European Academies Science Advisory Council EEA – European Environment Agency
GEE – Gases com Efeito de Estufa IMI - Imposto Municipal sobre Imóveis
IMT - Imposto Municipal sobre Transmissões onerosas de Imóveis INE - Instituto Nacional de Estatística
IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia LPN - Liga para a Proteção da Natureza
MDT – Modelo Digital de Terreno ND – Números Digitais
NDVI – Normalized Difference Vegetation Index NDWI – Normalized Difference Water Index NUT – Nomenclatura de Unidade Territorial PARU – Plano de Ação de Regeneração Urbana
PDCT - Pactos para o Desenvolvimento e Coesão Territorial PDM – Plano Diretor Municipal
PERU - Programa Estratégico de Reabilitação Urbana PI – Prioridade de Investimento
PMUS - Plano de Mobilidade Urbana Sustentável REN – Reserva Ecológica Nacional
RJRU - Regime Jurídico da Reabilitação Urbana
SAVI – Soil-adjusted Vegetation Index (Índice de Vegetação Ajustado ao Solo) SIAM – Scenarios, Impacts and Adaptation Measures
TIRS – Thermal Infrared Sensor (Sensor do Infravermelho Térmico) TS - Temperatura de superfície
1
1. INTRODUÇÃO
O clima, fator natural vital para a saúde, bem-estar e prosperidade da humanidade (Carvalho, 2009), é um sistema complexo, com um comportamento não linear e cujas mudanças não podem ser deduzidas, com confiança, somente a partir de princípios físicos básicos (McBean, 2004). Sempre existiram registos da ocorrência de mudanças climáticas que se manifestam em ciclos relativamente definidos (Vaz, 2008), associadas a pequenas variações na órbita da Terra em torno do Sol, variações na inclinação do eixo de rotação da Terra, flutuações da atividade solar e períodos de maior atividade vulcânica (Santos & Miranda, 2006), tratando-se, portanto, de um fenómeno natural (Abrantes & Silveira, 2009). Não obstante, tem-se verificado, nas últimas décadas, um aumento acelerado da temperatura e precipitações intensas, que excede largamente o ritmo e magnitude das variações climáticas naturais dos últimos 1000 anos (Abrantes & Silveira, 2009). O atual conhecimento científico suporta a asserção de que as atividades humanas – sobretudo através do aumento da emissão para a atmosfera de gases com efeito de estufa (Wagner, 1999) –, influenciam o padrão e a velocidade das mudanças climáticas (IPCC, 2007; Alcoforado et al., 2009).
A tendência geral para o aquecimento, registada especialmente a partir do século XX (Miranda et al., 2006), colocou o tema das alterações climáticas na agenda científica e política internacional. Os modelos climáticos globais apontam para cenários de mudanças climáticas em que é elevada a probabilidade da modificação e ocorrência de paroxismos climáticos (Easterling et al., 2000; IPCC, 2012; Oven et al., 2012), incluindo o aumento de ondas de calor (Beniston & Diaz, 2004; Walter, 2012; Smith et al., 2013; Wolf & McGregor, 2013; Coates et al., 2014; IPCC, 2014; Mateus, 2014; Rosenthal et al., 2014; Jahn, 2015; Weber et al., 2015), precipitações intensas (Christensen & Christensen, 2004; Trenberth, 2005; Dankers & Hiederer, 2008; Lima et al., 2013; Walter, 2012; IPCC, 2014), inundações (Mustafa, 1998; Oven et al., 2012; Jahn, 2015) e secas (Trenberth et al., 2003; Dai et al., 2004; Jahn, 2015). Dalelane e Deutschländer (2013) afirmam que o aumento previsto para a frequência e intensidade de eventos climáticos extremos é, possivelmente, a consequência mais importante do aumento da temperatura global. Alcoforado et al. (2009), por sua vez, salientam que as alterações climáticas provocam os mais significativos impactes no ambiente urbano.
As ligações entre urbanização e mudanças climáticas globais são complexas (Grimmond, 2007). Atualmente, a maioria da população mundial vive em cidades (Chen et al., 2006; United Nations, 2010; Buhaug & Urdai, 2013), sendo que se prevê o agravamento desta realidade no futuro (United Nations, 2008). No entendimento de Alcoforado et al. (2009), Lima et al. (2013) e Wolf et al. (2015), as áreas urbanas revestem-se de particular interesse no contexto da vulnerabilidade às mudanças climáticas, devido à elevada densidade populacional que lhes está associada – e, logo, ao grande número de pessoas que potencialmente poderá estar exposto a
2
eventos climáticos extremos –, bem como pela excessiva artificialização do território que influencia o próprio clima. De fato, as áreas urbanas caraterizam-se (i) pela substituição de paisagens naturais por elementos artificiais, como as superfícies impermeáveis (Yuan & Bauer, 2007), não evaporativas (Gago et al., 2013), (ii) por importantes modificações na abundância de vegetação (Avissar, 1996; Weng et al., 2004) e usos do solo (Amiri et al., 2009), (iii) pela geometria das ruas e edifícios (Eliasson, 1996) e mudanças na rugosidade (Saaroni et al., 2000) e (iv) por uma significativa poluição atmosférica (Friedl, 2002; Arnfield, 2003), que contribuem para modificar o balanço radiativo e energético e a termodinâmica do ar na baixa atmosfera (Voogt & Oke, 2003; Weng, 2009). Acresce a isto a redução da permeabilidade das superfícies (Yuan & Bauer, 2007; Lazzarini et al., 2013), a alteração da infiltração da água (Alizadehtazi, 2012; Mancuso et al., 2014; Minea & Secu, 2014) e do estado de humidade do solo (Li et al., 2009; Sandholt et al., 2002). Todos estes elementos desempenham um papel fundamental na formação de condições climáticas diferenciadas que afetam as áreas urbanas – ou seja, o (micro)clima urbano (Deng & Wu, 2013). Além disso, a combinação complexa dos mesmos gera condições microclimáticas e climas urbanos distintos (Grimmond et al., 2004). O conceito de vulnerabilidade emergiu nos últimos anos como uma noção central para os estudos sobre as mudanças climáticas globais (Turner et al, 2003; Adger, 2006; Polsky et al, 2007). Contudo, trata-se de um conceito complexo, que inclui as diversas dimensões da interação entre o ser humano e o ambiente, não existindo uma definição única, comum às distintas áreas científicas que o abordam. Apesar disso, a literatura existente relativa à vulnerabilidade no contexto das mudanças climáticas concebe-a como a interação de três componentes – exposição, sensibilidade e capacidade de adaptação (Adger, 2006; Polsky et al., 2007; Carvalho, 2012; Depietri et al., 2013) –, determinadas pelas caraterísticas biofísicas, demográficas, sociais, económicas e institucionais de um território, que variam em função da conjuntura, da escala e do tempo. Estas caraterísticas podem tornar uma dada área e grupo da população mais ou menos vulnerável à variação das condições climáticas, nomeadamente aos paroxismos climáticos (Cutter et al., 2008). A avaliação da vulnerabilidade constitui, assim, uma componente necessária ao planeamento, de modo a informar decisões e promover ações com o objetivo de proteger a população, os recursos sociais e naturais, no presente e futuro (Polsky et al., 2007).
De uma maneira geral, as questões climáticas desempenharam um papel secundário no contexto do urbanismo (Andrade, 2005) e, ainda hoje, se verifica uma certa ausência destas preocupações nos instrumentos de planeamento (Vasconcelos, 2006). Embora genericamente os aspetos económicos ou sociais prevaleçam sobre as questões ambientais (Scherer et al., 1999), o planeamento urbano tem sido confrontado com a importância de integrar a componente climática, de modo (i) a mitigar o efeito da ilha de calor (Moonen et al., 2012), (ii) a considerar as relações entre conforto térmico, saúde e eficiência energética (Vasconcelos, 2006), e (iii) a examinar os aspectos referentes à rugosidade aerodinâmica, ventilação e
3
importância das brisas (Vasconcelos & Lopes, 2005), às propriedades termodinâmicas dos materiais, morfologia e geometria do espaço público e importância da presença de vegetação (Carvalho, 2006), bem como à impermeabilização do solo (Yuan & Bauer (2007), infiltração (Alizadehtazi, 2012; Minea & Secu, 2014) e escoamento (Huang et al., 2008; Mancuso et al., 2014), de modo a promover as funções de regulação hidroclimática nas áreas urbanas. Para Higueras (1998), é possível articular a componente natural com a edificada, mas para isso é fundamental que o planeamento urbano fomente o adequado aproveitamento dos recursos naturais locais, por forma a equilibrar o desenho urbano com as variáveis climáticas, topográficas e morfológicas de cada lugar. Todavia, deve-se ter em conta que o fenómeno urbano está submetido a várias influências e decisões, quer sociais, económicas, políticas, administrativas ou jurídicas (Higueras, 2010).
Assumindo como preocupações deste estudo as temáticas atrás sucintamente expostas, o objetivo geral da presente dissertação prende-se com a análise e avaliação da vulnerabilidade na área urbana da Póvoa de Lanhoso – mais especificamente, na Área de Reabilitação Urbana (ARU) –, ao calor extremo e às inundações fluviais e alagamentos que resultam de precipitação excessiva. A ARU da Póvoa de Lanhoso, com uma superfície de 3,2km2, incorpora a malha urbana contínua, consolidada do município, que se enquadra nos
principais desafios das políticas urbanas atuais ao nível nacional, incluindo a necessidade de adotar estratégias de adaptação às mudanças climáticas. Assim sendo, pretendeu-se no âmbito desta investigação desenvolver um modelo metodológico, aplicado ao nível da subseção estatística, que possibilite compreender os fatores subjacentes à vulnerabilidade climática na Póvoa de Lanhoso e identificar as áreas prioritárias, ao nível da implementação de medidas de adaptação. Para isso, foram igualmente analisadas as condições locais de regulação térmica e hidrológica. Seguidamente, apresentam-se as questões de partida que orientaram o trabalho.
Questão de partida 1:
Questão de partida 2:
Questão de partida 3:
De que forma as condições biofísicas e ambientais e a morfologia urbana interferem no comportamento bioclimático e hidrológico da ARU, determinando a exposição aos extremos térmicos (calor) e hidroclimáticos (inundações, alagamentos)?
De que modo as condições demográficas e do edificado urbano permitem identificar situações de fragilidade sociomaterial da população residente na ARU, determinando a sensibilidade aos extremos climáticos?
De que forma as condições socioeconómicas e as condições de proteção e acolhimento dos equipamentos e espaços públicos urbanos da ARU influenciam a capacidade de adaptação individual aos extremos climáticos?
4
Questão de partida 4:
Questão de partida 5:
Questão de partida 6:
Quais as áreas mais vulneráveis na ARU, no contexto das mudanças climáticas?
De que modo as condições biofísicas e ambientais, à escala local, contribuem para a regulação térmica e hidrológica na ARU?
Quais as áreas de intervenção prioritária na ARU, no âmbito das estratégias de adaptação às mudanças climáticas?
5
2. REVISÃO TEÓRICA
2.1. PAROXISMOS CLIMÁTICOS
As mudanças climáticas podem induzir o aumento na frequência e magnitude dos eventos climáticos extremos (Hales et al., 2003; IPCC, 2012, 2014; Boero et al., 2015; Weber et al., 2015), sendo que esta variação poderá ter impactes profundos na sociedade humana e no ambiente natural (Karl et al., 1997; Easterling et al., 2000; Lima et al., 2013; Thornton et al., 2014; Jahn, 2015). Além disso, como refere Marengo et al. (2007), a população é, em geral, mais sensível a variações e mudanças nos extremos do que nas condições médias. O Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas (IPCC, 2001, 2007, 2012) assume a evidência de que eventos climáticos extremos como secas, inundações, ondas de calor e frio, furacões e tempestades se têm intensificado nos últimos anos (Figura 1), afetando diferentes regiões do planeta e produzindo perdas colossais. A concentração da população em áreas urbanas com infraestruturas cada vez mais complexas, tornou-as potencialmente mais vulneráveis a tais paroxismos (Stephenson, 2008; Depietri et al., 2013; Wolf e McGregor, 2013).
Figura 1 - Tendências para diferentes tipos de catástrofes naturais no contexto mundial, 1980-2012
(níveis de 1980 fixados em 100%) Fonte: Adaptado de EASAC, 2013.
6
Os eventos extremos são geralmente fáceis de reconhecer, porém difíceis de definir (Stephenson, 2008). A utilização do termo “evento” remete para a relação entre a duração temporal do fenómeno e a magnitude dos seus efeitos (Smith, 2011) – em geral, fenómenos de curta duração (episódicos) mas com grandes impactes associados. No entanto, não existe uma definição única para o que se entende como “extremo”, em grande parte porque se trata de um conceito relativo, dependente do contexto e da escala de aplicação (Gershunov, 2013). O entendimento comum sobre um evento extremo baseia-se no pressuposto de que existe um estado “normal” (Greenough et al., 2001), que varia em torno de um valor médio para um dado período de tempo, numa determinada área (Dankers & Hiederer, 2008). Neste sentido, os eventos climáticos extremos podem ser entendidos como anomalias (desvios) em relação a condições médias, em escalas de tempo que podem variar de dias até milénios (Marengo et al., 2007). Ou, ainda, para que um evento seja considerado como extremo, um limiar predefinido para determinado parâmetro climático deve ser ultrapassado (Jahn, 2015). Sarewitz e Pielke (2001) definem evento climático extremo como um episódio que, em relação a uma classe de ocorrências para um dado período climático, assume um cariz raro. O Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas, por sua vez, define um evento climático extremo como um fenómeno que é raro, no âmbito da distribuição estatística de referência para uma área particular (IPCC, 2001). Assim, as caraterísticas daquilo que é um evento extremo podem variar de local para local (Marengo, 2006). Noção bastante mais complexa é a de que um evento climático extremo corresponde a um fenómeno estocástico (não-determinado e esporádico) e significante em termos de impactes, efeitos e resultados (EASAC, 2013).
Em suma, podemos assumir que os extremos climáticos se referem a fenómenos excecionais em termos de frequência, magnitude e duração, relativos a um parâmetro (ou combinação de parâmetros) do clima, para uma sociedade particular (Goodin, 2004). Estas reflexões traduzem o fato dos eventos climáticos extremos serem inerentemente contextuais (Smith, 2011), ocorrerem a várias escalas, e terem uma frequência e intensidade que não são fáceis de apreender (Gutschick & BassiriRad, 2003). Neste sentido, Easterling et al. (2000), Hales et al. (2003) e Smith (2011) sugerem que os extremos climáticos sejam considerados em dois grandes grupos. O primeiro grupo baseia-se em estatísticas climáticas simples, e inclui extremos como valores de temperatura diária, ou totais de precipitação horária, muito baixos ou elevados, que ocorrem em cada ano. O segundo grupo, de cariz mais complexo, contempla eventos como secas, inundações, furacões, ou qualquer outro fenómeno que não ocorre necessariamente todos os anos num determinado local.
Para melhor compreender os paroxismos climáticos, Stephenson (2008) propôs uma tipologia, que se apresenta na tabela seguinte (Tabela 1).
7 Tabela 1 - Tipos de paroxismos climáticos
Eventos
graves Eventos que geram perdas colossais ao nível do número de vidas, capital financeiro ou qualidade ambiental. A severidade por ser medida pela perda a longo prazo. Eventos
raros Eventos com uma baixa probabilidade de ocorrência. Dada a sua raridade, as sociedades humanas e os ecossistemas não estão, muitas vezes, adaptados à ocorrência destes eventos e, portanto, sofrem danos avultados. Consequentemente, apesar de raros, a elevada vulnerabilidade que lhes está associada leva a grandes perdas e, por isso, podem ser considerados como um tipo de evento grave.
Eventos
extremos Eventos relacionados com a ocorrência de valores extremos de certas variáveis climáticas. O dano é frequentemente causado pelos valores atingidos, como grande quantidade de precipitação, velocidades de vento muito elevadas, temperaturas muito elevadas. Os eventos extremos são geralmente definidos por comparação com valores máximos (ou mínimos) já registados ou em relação a certos limiares estatísticos preexistentes. Estes eventos são, muitas vezes, raros.
Eventos de alto impacte
Eventos graves que podem ser tanto de curta duração, como tempestades severas, ou eventos de duração mais longa, como secas prolongadas.
Fonte: Adaptado de Stephenson (2008).
Ao nível mundial, entre os eventos climáticos extremos mais graves podem-se citar as inundações associadas: a cheias do Rio Amarelo na China, em 1931 (Clubb, 1932; Stroebe, 1932), que afetaram 88 mil quilómetros, provocando cerca de 4 000 000 mortes; ao ciclone Bhola, em 1970, no Bangladesh (Paul, 2012), que matou 500 000 pessoas; ao furacão Katrina, em 2005, nos Estados Unidos (Burby, 2006; Schmidlin, 2006; Fritz et al., 2007; Marengo et al., 2007), com mais de mil mortes; e, ao furacão Sandy, de 2012, também nos Estados Unidos (Powell et al., 2012; Kelman et al., 2015), que apesar de registar menos mortes, foi devastador em termos de danos.
Na Europa, as ondas de calor de 2003 e 2010 levaram a dezenas de milhares de mortes relacionadas com o aumento da temperatura do ar (Robine et al., 2008), pelo que se inserem na narrativa dos eventos climáticos extremos mais marcantes e prejudiciais das últimas décadas (Huber & Gulledge, 2011). Aliás, a onda de calor de 2003 foi dos primeiros paroxismos térmicos a captar a atenção mundial (Calado et al., 2004; Wolf & McGregor, 2013; Coates et al., 2014), devido ao excesso de mortalidade – segundo Schär e Jendritzky (2004), pelo menos 35 000 mortes, número mais tarde balizado por Robine et al. (2008) em mais de 70 000 óbitos –, registada em toda a Europa (Conti et al., 2005; Borrell et al., 2006; Vandentorren et al., 2006; Abrantes & Silveira, 2009; Coates et al., 2014), com um foco particular sobre a população idosa (Conti
et al., 2005). Durante esta onda de calor foram atingidos alguns recordes de temperatura máxima diária,
chegando-se a alcançar 47,5ºC em Portugal (Diaz et al., 2005).
Os eventos climáticos extremos de curta duração passaram recentemente a ser o foco principal de preocupações e da investigação climatológica (Marengo et al., 2007; Walter, 2012; Miller et al., 2013; Jiang
et al., 2015), uma vez que modelos climáticos e projeções do clima, em cenários de aquecimento global,
8
intensas, inundações, ondas de calor e frio (IPCC, 2001, 2007, 2013; Koppe et al., 2004; Marto, 2005; Santos & Miranda, 2006; Abrantes & Silveira, 2009; Royan et al., 2014) – ou seja, prevê-se o acentuar dos extremos associados à precipitação e à temperatura (Huber & Gulledge, 2011; IPCC, 2013).
De acordo com Meehl et al. (2000), foi apenas a partir do início da década de 1990 que os modelos climáticos começaram a analisar possíveis variações no futuro em fenómenos extremos. Hoje, em termos gerais, é o Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas que consubstancia as principais projeções mundiais sobre extremos climáticos (IPCC, 2007, 2014; Costa, 2013). Porém, os extremos de temperatura e precipitação têm sido estudados à escala global, nacional e regional. Apesar dos dados sobre tendências do clima observadas e projetadas, e seus impactes, estarem sempre associados a um certo grau de incerteza (European Environment Agency, 2012b), esta investigação é essencial e serve de base aos estudos sobre a adaptação e mitigação às alterações climáticas (Aguiar & Santos, 2007).
2.1.1. Extremos térmicos (calor)
A temperatura média global da atmosfera junto à superfície (ou baixa atmosfera) elevou-se, ao longo do século XX, em 0,6 ± 0,2ºC (IPCC, 2001, 2014) – sendo que cerca de dois terços desse aumento ocorreu a partir da década de 1970 (Miranda et al., 2006) –, e prevê-se que continue numa dinâmica de subida (IPCC, 2007; Agência Europeia do Ambiente, 2008). Efetivamente, o Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas projeta, para 2100, um aumento da temperatura média global de 1,4ºC a 5,8ºC em relação à média de 1961-1990 (IPCC, 2001), aumento este que será mais acentuado no continente do que nos oceanos (Abrantes & Silveira, 2009). No curto prazo, para o período de 2016-2035, este mesmo Painel antecipa uma subida da temperatura média global, relativamente a 1986-2005, de 0,3ºC a 0,7ºC (IPCC, 2014).
Marengo (2006) expressa que a Terra estará provavelmente a aquecer mais no hemisfério norte. De fato, a Europa tem aquecido mais do que a média global (European Environment Agency, 2008), sendo que no caso desta região o aumento da temperatura média da atmosfera junto à superfície, projetado para 2100, é de 2,0ºC a 6,3ºC (European Environment Agency, 2004). Considerando apenas o período mais quente do ano, prevê-se uma subida de 2,5ºC a 5,0ºC, entre 2000 e 2100 (Figura 2).
9
Figura 2 - Projeção do aquecimento (em graus Celsius) para junho – agosto, entre 2000 e 2100, na Europa, de acordo com os modelos climáticos
Fonte: EASAC, 2013
Considerando a tendência para o aumento das temperaturas médias durante o século XXI, em todos os cenários projetados pelo IPCC (2015), a possibilidade de ocorrência de temperaturas absolutas excecionalmente elevadas aumenta (Meehl et al., 2000). Na perspetiva de Hansen et al. (2012), o aquecimento global está a alterar a distribuição e probabilidade das ondas de calor, resultando assim não só em temperaturas médias mais elevadas, mas sobretudo no aumento do número de anomalias de calor em relação à média. Aliás, Beniston e Diaz (2004) afirmam que, num clima futuro, particularmente no final do século XXI, sob concentrações mais elevadas de GEE, verões excecionalmente quentes como foi o de 2003 poderão tornar-se regulares. De fato, o verão de 2003 foi classificado como o mais quente na Europa, relativamente aos 500 anos antecedentes (Karl et al., 2000; Luterbacher et al., 2004; Tapia et al., 2015). Por sua vez, o ano de 2010 ficou registado como um dos mais quentes ao nível mundial, tendo afetado sobretudo a Europa Oriental e a Rússia com extremos de calor, e cujos impactes adversos excederam a amplitude e extensão espacial dos do verão de 2003 (Barriopedro et al., 2011). Em suma, a crescente frequência e duração das ondas de calor, registada desde o século XX, tende a agravar-se no século XXI (Walter, 2012; EASAC, 2013; IPCC, 2013; Weber et al., 2015), sendo que no sul da Europa os valores mais elevados da temperatura tenderão a torná-las mais gravosas para a saúde humana (Santos & Miranda, 2006). Por outro lado, o efeito aditivo das ilhas de calor urbano exacerba os eventos extremos de calor (Basara et al., 2010; Weber et al., 2015), tornando a população de certas áreas urbanas mais exposta a estes paroxismos (Azhar et al., 2014), com implicações evidentes para a saúde pública. Smith et al. (2013)
10
mencionam o fato das ilhas de calor adicionarem 6-8ºC à baixa atmosfera urbana, relativamente a áreas rurais. Já Stone et al. (2010) acrescentam que as significativas diferenças urbano-rurais, especialmente à noite, podem resultar num efeito de ilha de calor urbano que transpõe os 10ºC. Tendo em conta que as áreas urbanas se caracterizam por diferentes tipos de superfícies impermeáveis e elementos artificiais (Yuan & Bauer, 2007) e que estes se caraterizam pela alta absorção de radiação solar e acumulação de calor (Weng
et al., 2004), quando esta situação se combina com a escassez de espaços verdes e corpos de água,
gera-se uma atmosfera mais quente que a das áreas rurais adjacentes (Arnfield, 2003; Voogt & Oke, 2003; Weng
et al., 2004; Kuttler, 2008), devido à maior emissão de radiação infravermelha e libertação de calor sensível,
comparativamente aos locais com maior arborização, onde os fluxos de calor latente são os que predominam (Oke, 1982; Yuan & Bauer, 2007; Chen et al., 2012; Peng et al., 2012; Kotthaus & Grimmond, 2014). Assim sendo, a urbanização é atualmente responsável por incrementos térmicos semelhantes aos esperados, ao nível global, daqui a várias dezenas de anos (Alcoforado & Andrade, 2008; Alcoforado et al., 2009).
Koh (2010), Kim e Kim (2013), e Kim et al. (2016) consideram extremos térmicos as temperaturas máximas diárias que excedem os 33ºC, enquanto que, para Swart et al. (2012) e Zhu et al. (2014), estas devem ultrapassar os 35ºC. Já Preston et al. (2008), Measham e Preston (2012), e Laverdière et al. (2015) compreendem como calor extremo as temperaturas máximas diárias ≥30ºC.
O calor extremo, agravado não só pelas alterações climáticas como também pelo efeito da ilha de calor urbano, é já um problema significativo de saúde pública (Luber & McGeehin, 2008; Bush et al., 2011; Azhar
et al., 2014; Rosenthal et al., 2014) e uma das principais causas de mortalidade relacionadas com o clima
(Robinson, 2001; Koppe et al., 2004; Hutter et al., 2007; Luber & McGeehin, 2008; Weber et al., 2015). A relação entre saúde e calor extremo prende-se com a exposição mais ou menos prolongada do corpo humano a temperaturas excessivamente elevadas, que sobrecarregam a capacidade de termorregulação do organismo (Robinson et al., 2001; Reid et al., 2009). Estas temperaturas podem causar desconforto físico, induzir ou intensificar problemas de saúde essencialmente ao nível respiratório, cardiovascular e circulatório (McGeehin & Mirabelli, 2001; Marto, 2005; Knowlton et al., 2009; Reid et al., 2009; Dong et al., 2014; Habeeb et al., 2015; Ho et al., 2015), e provocar a morte, direta ou indiretamente (Dong et al., 2014). Por consequência, durante eventos de calor extremo, as chamadas para serviços de emergência médica elevam-se substancialmente, tal como também aumentam as taxas de hospitalização (Kovats et al., 2004; Mastrangelo
11
2.1.1.1. Ondas de calor
As ondas de calor são fenómenos climáticos excecionais – no entanto, recorrentes –, que se caraterizam por períodos de calor intenso, com a duração de vários dias (Marto, 2005). Estes períodos prolongados excessivamente quentes (Azhar et al., 2014; Depietri, 2015) podem também ser acompanhados de elevada humidade (Koppe et al., 2004; National Oceanic and Atmospheric Administration, 2009).
Sobre o conceito de onda de calor não existe uma definição padrão ou universal (Robinson, 2001; Koppe et al, 2004; Loughnan et al., 2009), quando se pretende estabelecer quantitativamente a respetiva magnitude e duração (Anderson & Bell, 2009; Dong et al., 2015). Assim, na ausência de um indicador ou índice uniforme, assiste-se à diversidade não só dos limiares utilizados para precisar temperaturas extremas (Habeeb et al., 2015) como do número mínimo de dias consecutivos de calor extremo que é contabilizado (Laverdière et al., 2015). Ambos variam consoante o clima do local em questão (McMichael et al., 2008). Não obstante a este fato, a Organização Meteorológica Mundial propôs o Índice de Duração da Onda de Calor
(Heat Wave Duration Index, ou HWDI) – adotado em Portugal pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera
(IPMA) –, segundo o qual uma onda de calor corresponde a um período não inferior a 6 dias consecutivos, em que a temperatura máxima diária é superior em 5ºC ao valor médio diário para um dado período de referência (IPMA, s.d.), em geral a normal climatológica. Relativamente a este índice, o IPMA (s.d.) ressalta que se adequa melhor ao estudo e análise da variabilidade climática do que à avaliação das consequências para a sáude pública dos extremos de calor que possam observar-se num intervalo de tempo mais curto. Neste seguimento, o National Oceanic and Atmospheric Administration (2009) define uma onda de calor como um estado de tempo “anormal e desconfortavelmente quente”, com a duração de dois ou mais dias, contemplando assim explicitamente a perceção do conforto térmico. Também Paixão e Nogueira (2003) adotam o conceito de onda de calor, para efeitos da saúde pública em Portugal, como dois ou mais dias consecutivos com temperatura máxima diária superior a 32ºC.
As ondas de calor são conhecidas por amplificar o efeito das temperaturas excecionalmente elevadas (Hajat
et al,. 2006; Loughnan et al., 2012; Azhar et al,. 2014; Heaton et al., 2014), constituindo o tipo de condição
meteorológica extrema com maior impacte sobre a saúde humana (Robinson, 2001; Wolf & McGregor, 2013; Wolf et al., 2014), nomeadamente na Europa (Ho et al., 2015; Jahn, 2015), pelo excesso de morbilidade e mortalidade da população que lhes está associado (McGeehin & Mirabelli, 2001; Paixão & Nogueira, 2003; Calado et al., 2004; Hutter et al., 2007; Reid et al., 2009; Stone, et al., 2010; Azhar et al., 2014). Os grupos da população mais sensíveis são (i) os idosos e as crianças (Paixão & Nogueira, 2003; Kovats & Ebi, 2006; Knowlton et al., 2009; Mastrangelo et al., 2009; Habeeb et al., 2015; Laverdière et al., 2015; Christenson et al., 2016), (ii) os indivíduos com doenças preexistentes (Conrado et al., 2000; Reid et al., 2009), e, ainda, (iii) as pessoas acamadas, incapacitadas e dependentes, socialmente isoladas e/ou sem ar condicionado na
12
habitação (Stone et al., 2010).
O estudo de Kovats et al. (2004) aponta para um acréscimo estatisticamente significativo no total de internações de emergência, durante dias excecionalmente quentes e ondas de calor, em pessoas com mais de 75 anos e crianças entre os 0 e 4 anos. Haines et al. (2006) e Hutter et al. (2007) referem que a mortalidade é significativamente mais elevada nos idosos com mais de 65 anos, tal como aconteceu durante a onda de calor de 2003 na Europa, cujas principais vítimas foram os idosos residentes em áreas urbanas (Marto, 2005). A elevada sensibilidade demonstrada pela população idosa aos extremos de calor prende-se com a maior debilidade do estado de saúde, a incapacidade física e/ou psíquica, a medicação que interfere com a termorregulação (Semenza et al., 1996; Paixão & Nogueira, 2003), e, ainda, o isolamento social (Stone
et al., 2010). Assim sendo, esta faixa etária representa cumulativamente o grupo da população mais
problemático, merecendo uma atenção particular no contexto da vulnerabilidade às alterações climáticas e saúde pública (Oven et al., 2012).
Dong et al. (2014) salientam que, por apresentarem temperaturas mais altas que se mantêm à noite, as áreas urbanas se caraterizam pela maior magnitude, frequência, duração e gravidade das ondas de calor. Efetivamente, vários estudos ressaltam que a grande maioria dos óbitos que lhes está associada ocorre nas cidades (Botelho et al., 2004; Stone et al., 2010; Rosenthal et al., 2014), como resultado do efeito da ilha de calor urbano (Clarke, 1972; Wolf & McGregor, 2013; Andersson-Sköld et al., 2015; Habeeb et al., 2015), uma vez que os impactes de dias sucessivos de temperaturas máximas extremas são agravados por altas temperaturas noturnas e níveis elevados de poluição atmosférica (Koppe et al., 2004).
Embora possam ocorrer em qualquer altura do ano, as ondas de calor mais impactantes são as que sucedem nos meses de verão (junho, julho e agosto). De acordo com o IPMA (s.d.), junho é o mês de verão que regista a maior frequência de ondas de calor no território de Portugal Continental.
2.1.2. Extremos hidroclimáticos (precipitação excessiva)
Os eventos de precipitação extrema ou excessiva relacionam-se, segundo a EASAC (2013), com duas situações possíveis: (i) episódios chuvosos intensos e de muito curta duração (fração de uma hora a algumas horas), que resultam de uma forte convergência do vapor de água atmosférico e de processos dinâmicos locais que desencadeiam a precipitação sobre áreas geograficamente circunscritas; e, (ii) episódios chuvosos que se estendem por períodos de longa duração (semanas a estações) associados a grandes quantidades de precipitação, cujos impactes decorrem não da sua intensidade (que não é necessariamente elevada) mas da respetiva persistência no tempo.
13
O aquecimento global está a acentuar não só os extremos térmicos, como as referidas ondas de calor, mas também a precipitação excessiva (Huber e Gulledge, 2011). O ano de 2010, para além de um dos mais quentes ao nível mundial, registou igualmente totais de precipitação global muito acima do normal, tendo sido o ano mais chuvoso desde 1900 (National Climatic Data Center, 2011). As mudanças climáticas têm efeitos sobre a variabilidade, frequência e intensidade da precipitação (Lima et al., 2013). A subida geral da temperatura potencia altas taxas de evaporação e intensifica o transporte de grandes quantidades de vapor de água na atmosfera, acelerando o ciclo hidrológico (Dankers & Hiederer, 2008; Zhang et al., 2010; Walter, 2012). Uma atmosfera mais quente tem maior capacidade de retenção do vapor de água e este aumento na humidade atmosférica origina, por sua vez, precipitação mais abundante (EASAC, 2013). Além disto, ao aumento da precipitação associa-se uma maior libertação de calor latente de condensação no ar ascendente associado à convergência das massas de ar húmido na baixa atmosfera, que reforça esta convergência e produz um efeito de retroação (feedback) positivo, aumentando ainda mais a taxa de precipitação (Allen & Ingram, 2002; Christensen & Christensen, 2004; EASAC, 2013). Assim, prevê-se que, no futuro, os eventos de precipitação baixa e moderada irão, em média, diminuir (EASAC, 2013), enquanto os eventos de precipitação intensa se tornarão mais frequentes (Becker & Grünewald, 2003; Christensen & Christensen, 2004), mesmo em regiões com uma tendência geral para o decréscimo da precipitação total (EASAC, 2013) e para condições mais secas (Dankers & Hiederer, 2008).
Não obstante à intensificação dos extremos de precipitação resultar do acréscimo global do conteúdo de humidade na atmosfera (Trenberth, 2005), o Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas observa que as alterações no ciclo hidrológico não serão uniformes e que o contraste nas precipitações entre regiões húmidas e secas aumentará (IPCC, 2013).
Na Europa, existem diferenças sazonais e regionais significantes nas tendências observadas, e projetadas, da pluviosidade. De acordo com Alcoforado et al. (2009), ao longo do século XX assistiu-se a um aumento da precipitação média anual entre 10 a 40% no norte da Europa e à redução até 20% no sul da Europa. Durante o inverno, acompanhando as mudanças na precipitação média, os episódios de precipitação intensa tornaram-se mais frequentes no norte da Europa (Walter, 2012). Projeções produzidas por modelos climáticos para 2100 apontam para a diminuição da precipitação média anual na região mediterrânea (Santos & Miranda, 2006), sendo o decréscimo projetado particularmente acentuado no sul e centro da Península Ibérica (Alcoforado et al., 2009). Ao longo do século XXI, a frequência de chuvas intensas é suscetível de aumentar, sobretudo no norte da Europa (IPCC, 2007). Porém, a tendência para o aumento da concentração das chuvas em episódios intensos de curta duração também será significativa nalgumas regiões do sul da Europa (Coppola & Giorgi, 2010), ainda que os quantitativos anuais de precipitação tendam a declinar (Christensen & Christensen, 2003).
14
Eventos de precipitação excessiva, sobretudo de chuvas intensas, contribuem para agravar as cheias e elevar a probabilidade de inundações locais (Huang et al., 2008; Hudeková, 2011), tal como as inundações urbanas. As áreas urbanas estão implicitamente associadas à elevada impermeabilização das superfícies e reduzida infiltração no solo, introduzindo-se sistemas de drenagem artificial e de retenção das águas pluviais (Miller et al., 2014), por forma a minimizar a escorrência. Esta combinação de fatores geralmente induz respostas ao nível hidrológico – nomeadamente, a modificação do regime das cheias, a maior recorrência de inundações fluviais com maior impacte marginal (Braud et al., 2013) e a redução da recarga das águas subterrâneas (Simmons & Reynolds, 1982) –, afetando tanto a quantidade como a qualidade das águas de escoamento (Huang et al., 2008). Consequentemente, os efeitos da precipitação extrema são exacerbados nos ambientes construídos, gerando maior escoamento superficial, que excede a capacidade de drenagem local, e causando inundações (WMO/GWP Associated Programme on Flood Management, 2008). A EASAC (2013) reporta a maior frequência de inundações fluviais de grande magnitude e severidade (com um intervalo de recorrência de 100 ou mais anos), entre 1985 e 2009, na Europa, sendo que os respetivos danos (materiais e humanos) se agravaram fortemente. Assim, perante a previsão do aumento de eventos de precipitação intensa e a crescente transformação dos usos do solo, incluindo a urbanização, as inundações constituem um problema cada vez mais urgente (EASAC, 2013).
2.1.2.1. Inundações fluviais
As inundações fluviais são reconhecidas como extremos hidroclimáticos que resultam de cheias e do transbordo de volumes significativos de água para superfícies adjacentes aos cursos de água (Adeoye et al., 2009), submergindo-as. Estes paroxismos tornaram-se significativamente mais frequentes e intensos nas últimas décadas (Mmom & Ayakpo, 2014), sendo suscetíveis de mudar mais rapidamente do que a média do clima (Trenberth et al.,2003). Ao mesmo tempo, assumem-se como um dos problemas mais recorrentes e severos nos espaços urbanos mundiais (Yamashita et al., 2015), atingindo proporções económicas muito mais elevadas do que em áreas rurais (Olsen et al., 2015). Nas áreas urbanas da Europa, as inundações pertencem aos eventos climáticos extremos mais frequentes (Greenough et al., 2001; IPCC, 2012) e onerosos (Freni et al., 2010; Balica et al., 2015; Jahn, 2015).
O aumento acentuado de inundações não depende só das mudanças nos fatores climáticos, mas encontra-se estreitamente relacionado com o ordenamento do território. Com efeito, as cheias e inundações são intensificadas pelo estreitamento e canalização de rios e ribeiros (Jahn, 2015), a construção nas cabeceiras e nos leitos de cheia, a impermeabilização de áreas de máxima infiltração e a destruição das galerias ripícolas (LPN, 2014).
15
De acordo com a WMO/GWP Associated Programme on Flood Management (2008), a maioria dos grandes centros urbanos localiza-se em fundos de vale e planícies aluviais, estando por isso mais expostos a inundações. Por outro lado, os danos e as perdas mais relevantes associados às inundações resultam da exposição inadequada de pessoas e bens a cheias rápidas (flash floods), provocadas por precipitação intensa, sobretudo em áreas urbanas (Lopes et al., 2012). As cheias rápidas representam uma ameaça potencial em áreas densamente povoadas, uma vez que podem ser mais destrutivas e mortíferas do que qualquer outro tipo de inundação fluvial, dada a sua excecional imprevisibilidade e o reduzido tempo de preparação das comunidades (WMO/GWP Associated Programme on Flood Management, 2008).
Vários autores (Parker et al., 2005; Thieken et al., 2005; Messner & Meyer, 2006; Freni et al., 2010; Veldhuis & Clemens, 2010; Olsen et al., 2015) fazem a distinção entre danos físicos e perdas intangíveis ao analisar o risco das áreas urbanas às inundações. Os primeiros referem-se aos estragos causados em edifícios e infraestruturas (Olsen et al., 2015) e sobre bens económicos (Messner & Meyer, 2006), como resultado direto das inundações. Perdas intangíveis, por seu lado, correspondem à perda de vidas, danos à saúde, degradação de ecossistemas, desvalorização turística e/ou recreativa, e a inconvenientes como problemas de congestionamento do trânsito (Veldhuis & Clemens, 2010). Ainda neste contexto, Thieken et al. (2005) distinguem (i) danos e perdas diretos, como aqueles que ocorrem devido ao contato físico das águas da inundação com os seres humanos, propriedades ou quaisquer outros objetos, dos (ii) danos e perdas indiretos, que são induzidos por uma inundação mas cuja manifestação é espacial e temporalmente extrínseca ao evento real, como a interrupção do tráfego, comércio e serviços públicos. A maioria da literatura e aplicações práticas sobre os prejuízos causados pelas inundações foca-se nos danos tangíveis diretos (Merz & Thieken, 2004), quer pela maior fiabilidade das estimativas com base em custos financeiros quer pela sua estreita relação com as variáveis hidrológicas (Freni et al., 2010). No que a estas diz respeito, os métodos para quantificar aqueles danos baseiam-se geralmente na altura atingida (ou profundidade) e duração da inundação, bem como na extensão e usos do solo da área submergida (Thieken et al., 2005; Veldhuis & Clemens, 2010).
Nas cidades, a destruição de infraestruturas e de edifícios (industriais, comerciais, de habitação) devido a inundações é economicamente relevante (Jahn, 2015), uma vez que implica custos monetários elevados (Andersson-Sköld et al., 2015), não só pelos estragos diretos causados como também pelos danos e perdas induzidos. Em relação aos danos à saúde humana, salientam-se principalmente as lesões físicas (Jahn, 2015), podendo, segundo o IPCC (2001), ser imediatos (afogamento ou ferimentos) ou ocorrer no médio prazo, como resultado da ingestão de água contaminada. No caso dos ecossistemas, as inundações danificam de imediato culturas comerciais e recursos naturais orgânicos, sendo que a poluição do solo e a recuperação no longo prazo podem levar a perdas cumulativas, com o tempo (Jahn, 2015).
16
2.1.3. Extremos climáticos em Portugal
Em Portugal, a maior parte da investigação relacionada com as mudanças climáticas tem sido desenvolvida no âmbito do projeto SIAM I e II (Santos & Miranda, 2006), em que se pretendeu avaliar possíveis impactes e sugerir medidas de adaptação multissetoriais para o país (Abrantes & Silveira, 2009). De acordo com Santos e Miranda (2006) e Alcoforado et al. (2009), o sul da Europa (e a região mediterrânea em particular) será potencialmente mais afetado pelas mudanças climáticas que o restante território continental. Santos et al. (2015), na Estratégia Nacional de Adaptação às Alterações Climáticas (ENAAC 2020), afirmam mesmo que Portugal se encontra entre os países europeus com maior potencial de vulnerabilidade aos impactes das alterações climáticas.
No entendimento de Zêzere et al. (2006), o total de eventos climáticos extremos aumentou de forma significativa em Portugal nas últimas décadas, tendo atingido os valores mais elevados de 1980 até à atualidade.
De acordo com o projeto SIAM II, na segunda metade do século XX e início do atual assistiu-se a um aumento da temperatura média da atmosfera junto à superfície, em Portugal Continental (Santos & Miranda, 2006). Com efeito, a temperatura média do ar, em Portugal, apresenta uma tendência crescente desde a década de 1970 (Marto, 2005), tendo aumentado em todas as regiões a uma taxa de 0,5ºC/década, o que representa mais do dobro da taxa de aquecimento observada ao nível global (Miranda et al., 2006; Alcoforado et al., 2009). Acresce ainda que, na maior parte das regiões, se observou uma subida mais intensa das temperaturas mínimas, o que se traduziu numa redução da amplitude térmica diária (Miranda et al., 2006). A subida da temperatura média, o aumento do número de dias consecutivos com temperaturas elevadas, bem como da duração do período seco, são previstos com elevado grau de confiança para o sul da Europa (LPN, 2014). No que diz respeito a Portugal, todos os modelos climáticos, para diferentes cenários, prevêem um aumento significativo da temperatura média em todas as regiões até 2100, comparativamente à normal climatológica de 1971-2000 (Lopes et al., 2012). De acordo com Alcoforado et al. (2009) e Miranda et al. (2006), esta subida dos valores médios da temperatura será acompanhada por aumentos nas temperaturas máximas, da ordem de 3ºC no litoral e 7ºC no interior do território continental, com uma maior frequência de ondas de calor. No Porto e Lisboa, as ondas de calor com uma duração entre 6 e 10 dias irão aumentar (Alcoforado et al., 2009). Acompanhando a tendência europeia, também em Portugal a relação entre o excesso de mortalidade e as ondas de calor é evidente, de acordo com diversos estudos efetuados (Paixão & Nogueira, 2003; Calado et al., 2004; Abrantes & Silveira, 2009; Mateus, 2014).
No que concerne à precipitação, o projeto SIAM II apurou que, em Portugal, dada a elevada variabilidade interanual, a única tendência estatísticamente significativa, ao longo das três últimas décadas do século XX,
17
consistiu na redução dos respetivos quantitativos na primavera, que se relaciona principalmente com a drástica diminuição das chuvas no mês de março (Santos & Miranda, 2006). Projeções climáticas apontam para uma perda da precipitação total anual entre 20% e 40%, a ocorrer sobretudo na primavera, verão e outono, pelo que a estação chuvosa experimentará uma redução na sua duração (Miranda et al., 2006; Vaz, 2008). No entanto, prevê-se igualmente o aumento da frequência de episódios de precipitação intensa (Alcoforado et al., 2009). As inundações fluviais, no território português, verificam-se nas planícies aluviais dos principais rios e nas pequenas bacias hidrográficas sujeitas a cheias rápidas ou repentinas, sendo que estas últimas são potencialmente mais perigosas quando ocorrem em áreas densamente urbanizadas (Zêzere
et al. 2006).
Apesar de se constatar um aumento, em relação ao passado, da perceção acerca dos efeitos das mudanças climáticas, incluindo os eventos extremos, Machado (2013) afirma que apenas 7% dos cidadãos de Portugal considera esta questão como a mais séria que o globo enfrenta, tanto na atualidade como no futuro. Não obstante, as alterações climáticas poderão vir a ter consequências diversas, dependendo das caraterísticas regionais e locais, dos mecanismos de retroação dos sistemas biofísicos, da capacidade de adaptação e das ações humanas. Os cenários climáticos destacam os impactes negativos sobre os recursos hídricos, a saúde humana, a biodiversidade, bem como nas áreas litorais e áreas urbanas. Particularizando para Portugal, o projeto SIAM assinala, como impactes potenciais, o aumento da mortalidade associada a ondas de calor e das doenças relacionadas com a poluição do ar, bem como os efeitos associados com a ocorrência de cheias (Casimiro et al., 2006). Segundo estudos efetuados para as regiões de Lisboa, Porto e Faro, as alterações na temperatura e precipitação tenderão a aumentar a possibilidade de ocorrência de doenças transmitidas por vetores (insetos ou roedores), favorecendo o desenvolvimento de parasitas que causam doenças como a malária e a leishmaniose, entre outras (Abrantes & Silveira, 2009; Alcoforado et al., 2009; Carvalho, 2009).
18
2.2. VULNERABILIDADE
O conceito de vulnerabilidade emana da linguagem comum, porém traduz uma ideia complexa e não está completamente afinado entre as diversas áreas científicas que o empregam (Carvalho, 2009). De fato, o campo de investigação da vulnerabilidade surgiu há relativamente pouco tempo, sendo carateristicamente multidimensional (Schumann & Moura, 2015), pois decorre de diversas áreas do saber (Vicent & Cull, 2010; Guillaumont & Simonet, 2011), com um abrangente suporte teórico (Ahsan & Warner, 2014) e tão diversas quanto a geografia, ecologia, economia, saúde, direito, psicologia, demografia, antropologia e desenvolvimento (Adger, 2006; Janssen et al., 2006; Damm, 2009; Guillaumont & Simonet, 2011; Preston
et al., 2011; Pamungkas et al., 2014; Schumann & Moura, 2015). Multidisciplinar na sua essência
(Pamungkas et al., 2014), o conceito de vulnerabilidade conta-se entre os mais importantes no diálogo interdisciplinar e intersetorial atual (Ojima & Marandola, 2011), e o seu estudo requer análises integradas e em distintas escalas geográficas (Turner et al., 2003; Miller & Bowen, 2013).
Ainda que seja um termo frequentemente utilizado, a noção de vulnerabilidade mudou ao longo das últimas décadas (Miller et al., 2013). Consequentemente, vários esforços têm sido feitos, por parte de estudiosos e em vários domínios de investigação, para capturar o que se entende pelo conceito (Balica et al., 2015), bem como para classificar e compreender a utilidade da sua aplicação (O’Brien et al., 2013). Até às publicações do Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas, a vulnerabilidade era encarada como a propensão de um sistema à exposição a um perigo (IPCC, 2001). Bastante utilizado na investigação sobre desastres naturais e riscos (Gilbert, 1995; Janssen et al., 2006; Coulibaly et al., 2015; Chuanglin et al., 2016), o conceito tornou-se proeminente nos estudos ambientais, sendo que a sua teorização e aplicação empírica no contexto das alterações climáticas surge na década de 1980 (Eakin & Walser, 2008; Carvalho, 2012). Desde então, a conceituação de vulnerabilidade às mudanças climáticas, ou simplesmente vulnerabilidade climática, tem sido alvo de numerosas publicações (Adger, 1999; Kelly & Adger, 2000; Moss
et al., 2001; Brooks et al., 2005; Füssel, 2007, 2009; Miller et al., 2013), sendo que nos últimos anos esta
temática se firmou como central na investigação sobre as alterações climáticas (Hinkel, 2011; Turner et al., 2003; Polsky et al., 2007) e na compreensão das condições de um sistema e sua predisposição aos danos (Lee, 2014).
Embora na década de 1970, investigadores tenham introduzido a vulnerabilidade em estudos sobre desastres naturais (Chuanglin et al., 2016), no sentido de descrever a extensão da perda (Tao et al., 2011), autores como Adger et al. (2004) salientam que esta noção surgiu no quadro de uma abordagem teórica em que o papel dos sistemas humanos na mediação das consequências dos eventos extremos era minimizado ou negligenciado (Kazmierczak & Handley, 2011). Por volta de 1980, o conceito é ampliado em estudos desenvolvidos sob as perspetivas social e económica (Eakin & Walser, 2008), no âmbito de reflexões sobre a
19
causalidade dos desastres e a rejeição da hipótese dos mesmos serem causados somente por eventos naturais externos (Blaikie et al., 1994). Assim, na década de 1990, a atenção centrou-se no efeito das atividades humanas sobre o sistema climático – em particular, as mudanças climáticas (Chuanglin et al., 2016) –, assim como na vulnerabilidade da população aos impactes destas mudanças (Janssen et al., 2006). De um modo geral, a evolução concetual de vulnerabilidade relaciona-se com a maior abrangência do conteúdo, que resultou dos processos de integração multidisciplinar (Kelly & Adger, 2000; Tao et al., 2011; Fellmann, 2012; Chuanglin et al., 2016). Todavia, no entendimento de Damm (2009), as tradições da pesquisa antecedente ainda exercem uma forte influência. Além disso, não existe atualmente um consenso científico sobre a definição e o significado de vulnerabilidade, nem sobre os métodos para a sua operacionalização (Adger et al., 2004; Tapsell, 2005; Hinkel, 2011; Kazmierczak & Handley, 2011; Lee, 2014). Na linha de pensamento partilhada por Cutter (1996), Damm (2009), Fellmann (2012) e Hinkel (2011), as discrepâncias nos significados de vulnerabilidade surgem das diferentes orientações epistemológicas, e subsequentes práticas metodológicas. Acresce ainda a isto o seu cariz inerentemente contextual (Eakin & Walser, 2008; Hinkel, 2011; Lee, 2014) – em termos espaciais, biofísicos, sociais, económicos, demográficos, culturais e institucionais (Oven et al., 2012) –, sensível às condições locais e à dimensão temporal (Mendes et al., 2011).
Não obstante às limitações descritas, a avaliação da vulnerabilidade a qualquer fenómeno requer uma estrutura concetual clara (Corobov et al., 2013). Mediante a inexistência de harmonização na literatura sobre o significado preciso do termo vulnerabilidade, adotou-se na presente dissertação a definição proposta pelo Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas, considerado internacionalmente como o principal organismo científico no que concerne a esta problemática (Fellmann, 2012). Deste modo, entende-se por vulnerabilidade climática o grau a que um sistema é suscetível e incapaz de lidar com os efeitos adversos das mudanças climáticas, incluindo a variabilidade interanual e os eventos extremos (IPCC, 2001; 2007; 2014). A vulnerabilidade é uma função da natureza, magnitude e taxa de variação climática a que um sistema está exposto, bem como da sua sensibilidade e capacidade de adaptação (IPCC, 2001; 2007; 2014). Em conformidade com esta definição, um dado sistema será vulnerável quando exposto e sensível aos efeitos das mudanças climáticas e, ao mesmo tempo, se tiver uma capacidade limitada para se adaptar (Sherbinin
