TOOLK I T   D E   I N F R A E S T R U C T U R A
V E R D E   Y   N I Ñ E Z

Es una herramienta integral diseñada para abordar los desafíos socioecológicos en el contexto de las ciudades contemporáneas, centrándose en el bienestar de los niños. Su objetivo fundamental es guiar la planificación urbana de manera informada y sostenible, considerando la importancia de integrar áreas verdes y espacios naturales en entornos urbanos.

ISLAS URBANAS DE CALOR (IUC)

La IUC se define como una zona metropolitana o urbana cuya temperatura es significativamente mayor a la de la zona rural que la rodea. Esto por la presencia de coberturas del suelo tales como asfalto y concreto que absorben el calor, a diferencia de la vegetación, que está adaptada para repelerlo; estos efectos son más significativos durante la noche, por lo que las IUC tienen un impacto ambiental adicional que consiste en un incremento de consumo de energía para mejorar el confort higrotérmico.

Para describir la IUC de la zona de estudio se utilizaron imágenes del proyecto MODIS, del satélite Terra, para todo el periodo disponible, que va del 26 de febrero de 2000 al 31 de diciembre de 2023. Se utilizó el producto promedio de 8 días a una resolución de 1 km, con clave de catálogo MOD11A2 V 061, disponibles en Google Earth Engine; para este producto en el periodo de análisis hay un total de 1,097 archivos

El conjunto de imágenes fue procesado directamente en Google Earth Engine, realizando un filtrado de las imágenes nocturnas, la conversión de °K a °C y la exportación de las imágenes promedio en formato geotiff, así como de los datos en formato csv para el análisis de series de tiempo.

La Isla de Calor Urbana (ICU) en la zona de estudio mostró una diferencia de temperatura de 1.1 °C entre la zona urbana y la rural para el periodo 2000-2012. Durante este tiempo, la temperatura promedio en la zona urbana fue de 15.8 °C, mientras que en la zona rural fue de 14.7 °C. En la segunda etapa del estudio, del 2013 al 2023, se observó un incremento en la temperatura promedio en ambas zonas: 16.9 °C en el área urbana y 15.6 °C en el área rural. Además, se registró un incremento significativo en la extensión y la temperatura de las IUC.

El patrón mensual promedio del periodo se puede visualizar en la figura 4; observándose una intensidad mayor (1.3 °C) de la IUC en los meses de marzo a mayo, en la época de secas, mientras que en el mes de septiembre es cuando la zona urbana alcanza la temperatura superficial promedio más alta del año (19 °C).

Este patrón revela la influencia de factores estacionales en la intensidad de las IUC y destaca la importancia de entender las variaciones climáticas para implementar medidas efectivas de mitigación y adaptación en la planificación urbana.


El comportamiento temporal de las temperaturas donde se evidencia una tendencia al alza en las temperaturas promedio tanto en el área urbana como en la rural, con un incremento más pronunciado en esta última. Este fenómeno puede ser atribuido a diversos factores, como el efecto de la urbanización, el aumento de la densidad poblacional y las actividades humanas. Además, se observa un incremento en la variación estacional, lo que indica una mayor amplitud térmica entre las distintas estaciones del año.

Los hallazgos sobre la evolución de la temperatura en Tepic, especialmente el incremento de las temperaturas promedio en las áreas urbanas y rurales, junto con la expansión de las islas de calor urbano (IUC), destacan la urgencia de implementar estrategias efectivas de adaptación y mitigación. Para hacer frente a este desafío, es fundamental aumentar la vegetación mediante la plantación y el mantenimiento de árboles, así como la instalación de jardines verticales y techos verdes en edificios residenciales y comerciales.

La mejora de la infraestructura gris también es esencial. El uso de pavimentos permeables permitirá la infiltración del agua de lluvia, reduciendo así la absorción de calor, mientras que los materiales reflectantes en techos y pavimentos ayudarán a disminuir la acumulación de calor. Un diseño urbano sostenible debe incluir la creación de corredores verdes para facilitar el flujo de aire y reducir la acumulación de calor, además de implementar estructuras de sombra en áreas públicas para mitigar la exposición al sol y al calor.

La promoción de energías renovables y la eficiencia energética también desempeñan un papel crucial. La instalación de paneles solares en edificios generará energía limpia, reduciendo la demanda de electricidad que contribuye al calentamiento urbano. Al mismo tiempo, las tecnologías de energía pasiva optimizarán la eficiencia energética. Fomentar el uso de sistemas de refrigeración eficientes y sostenibles también minimizará el consumo de energía y la generación de calor en la ciudad.

ÍNDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA  (NDVI)

NDVI es un índice espectral frecuentemente empleado para evaluar la presencia de vegetación en un sitio y su estado de salud. El NDVI toma valores entre -1 a 1, donde los valores negativos corresponden a agua, nieve, nubes o construcciones, los valores de 0 a 0.2 a suelos desnudos y los valores entre 0.2 y 1 a la vegetación. Entre más cercano a 1 sea el valor del NDVI, más densa y con mayor actividad fotosintética es la vegetación. A diferencia de otros índices como el Índice de Vista Verde (GVI), este índice se calcula a partir de una imagen de satélite que no captura árboles individualmente, por lo que se consideran complementos importantes.

El cálculo del NDVI en Tepic se realizó utilizando imágenes satelitales Sentinel 2, con un nivel de procesamiento 2A (corregidas atmosféricamente) y con fecha de adquisición de julio a septiembre del año 2023, temporada que corresponde a la época de lluvia en la región. El procesamiento se llevó a cabo en Google Earth Engine, empleando la colección de imágenes con clave de catálogo COPERNICUS/S2_SR, realizando un filtrado de las imágenes por fecha y porcentaje de cobertura nubosa menor al 10%, promediando los valores de reflectancia y calculando el NDVI mediante la fórmula (Banda 8 – Banda 4)/(Banda 8 – Banda 4), correspondiéndose la Banda 8 con el infrarrojo cercano y la banda 4 con el rojo. La imagen resultante fue recortada al área de interés y exportada en formato GeoTiff para ser reclasificada en el software ArcMap.

EEl análisis reveló disparidades significativas en la distribución de vegetación dentro de la ciudad. Las zonas centro y sureste de la ciudad poseen menos vegetación en comparación con el resto del área urbana. Dentro de las colonias con los valores de NDVI más bajos, y que por tanto serían catalogadas como prioritarias para la reforestación urbana, serían:

 

Por otro lado, las colonias con valores más altos de NDVI se encuentran en el área limítrofe de la ciudad, donde la densidad de construcciones es menor, destacándose la zona este y sureste colindante con el ANP “Sierra de San Juan”. Dentro de la ciudad, algunas zonas con vegetación en buen estado se localizan en áreas asociadas a corrientes como el río Mololoa, específicamente en las colonias El Parían y Venceremos. Asimismo, en la zona rural circundante a la ciudad, en dirección norte y noreste, se observan manchones de vegetación en buen estado de salud que corresponden a zonas de vegetación secundaria de bosque de encino. La conservación y mantenimiento de estas áreas representan un beneficio significativo para la zona urbana de Tepic, al gozar de los valiosos servicios ecosistémicos que estos entornos brindan.

Con respecto a las áreas verdes de tipo parque, jardín y camellón, se observa que en general la vegetación está en mal estado, lo que resalta la importancia de promover esfuerzos de reforestación y mantenimiento. A pesar de que algunas áreas verdes se encuentran en zonas prioritarias de reverdecimiento al oriente y centro de la ciudad, estas solo representan el 1.7% (2.5 km²) del total del área urbana (59 km²) del municipio. Esto reafirma la necesidad de promover el establecimiento de nuevas áreas verdes y mejorar las condiciones de las existentes.   

Para incrementar la cantidad de áreas verdes y mejorar la distribución de la vegetación en la ciudad, se recomienda focalizar las intervenciones en las zonas con menor NDVI. Las acciones específicas pueden incluir a )la creación de mini parques, huertos y jardines comunitarios, aprovechando espacios pequeños y medianos que puedan servir como puntos verdes; b) plantar árboles en calles, plazas y otros espacios públicos; c) fomentar la implementación de techos y paredes verdes en edificios públicos y privados; d) crear corredores ecológicos que conecten las áreas verdes de la ciudad, facilitando la biodiversidad y el movimiento.

ÍNDICE DE EQUIDAD DE ACCESO INFANTIL A LA NATURALEZA

La metodología empleada para evaluar la equidad en el acceso a la naturaleza de niños y adolescentes de las localidades urbanas del municipio de Tepic se basó en la propuesta por la organización Children and Nature para la iniciativa “Cities Connecting Children to Nature[1]”. En ella se plantean cuatro fases en la planeación e identificación de las estrategias de las ciudades para lograr un acceso equitativo a la naturaleza:  

Así mismo, el trabajo de mapeo para la identificación de poblaciones prioritarias se basó en la metodología realizada por la ciudad de Austin, Texas, la cual en el año 2016 llevó a cabo un análisis SIG para determinar las zonas en las que se implementaría un plan para proveer un acceso equitativo a la naturaleza de los niños de la ciudad. En dicho análisis SIG se calcularon dos puntajes a partir de los cuales se ponderó la priorización de los sectores urbanos: el factor de naturaleza y el factor de potencial de impacto. El primero de ellos incluyó la suma de factores asignados a cada área verde según su tamaño, el estatus de acceso a las áreas naturales, el porcentaje de cubierta arbolada y el uso de tierra de las áreas verdes. Por su parte, el factor de potencial de impacto consistió en la suma del factor de ingreso familiar promedio, el factor de población infantil y el factor de porcentaje de cobertura arbolada. Como resultado, se priorizan aquellas zonas de la ciudad con altos puntajes del potencial de impacto y con puntajes de medios a bajos del factor de naturaleza. 

En este caso, las variables consideradas para generar el factor de potencial de impacto fueron: población de niños y adolescentes (de 0 a 17 años), población mayor a 3 años hablante de alguna lengua indígena y población afrodescendiente por localidad según el Censo Nacional 2020; así como índice de marginación normalizado por AGEB publicado por la CONAPO en el año 2020 y el promedio de NDVI por AGEB como indicador del porcentaje de cobertura arbolada.

En cuanto al cálculo de factor de naturaleza se consideraron las siguientes variables: porcentaje que representan las áreas verdes con respecto al total del área de la AGEB, porcentaje que representa la superficie riparia ubicada dentro o en un radio de 500 m con respecto al total de área de la AGEB, estatus de acceso de las ANP ubicadas dentro o en un radio de 1 km de distancia de la AGEB y las distancias promedio de las escuelas al área verde, zona riparia y área natural protegida más cercana. Las zonas que requieran mejorar el acceso infantil a la naturaleza serán aquellas que cuenten con un factor de impacto entre alto y medio y un factor de naturaleza entre medio y bajo.

Las zonas que requieren intervenciones prioritarias para mejorar la equidad de acceso infantil a la naturaleza son las siguientes (Mapa 3):

Para mejorar el acceso de los niños a la naturaleza en Tepic, se pueden implementar diversas intervenciones y programas. Estas incluyen la creación de nuevos espacios verdes como parques, jardines y áreas recreativas, diseñados para proporcionar entornos naturales accesibles para los niños y sus familias. Además, es crucial mejorar las infraestructuras existentes, rehabilitando y actualizando parques y áreas verdes preexistentes para hacerlos más atractivos y funcionales para el juego y la exploración infantil.

La participación de las comunidades locales en el diseño, planificación y mantenimiento de estos espacios verdes es esencial. Involucrar a la comunidad en estos procesos, junto con la integración de elementos naturales en el diseño urbano, como corredores verdes y huertos comunitarios, puede aumentar significativamente la presencia y apropiación de la naturaleza en áreas urbanas densamente pobladas.

Asimismo, es fundamental establecer sistemas de monitoreo para evaluar el uso y la calidad de estos espacios, así como su impacto en la salud, el bienestar de los niños y la comunidad en general. Estas evaluaciones permiten mejorar la equidad de acceso a la naturaleza y aseguran que los beneficios físicos, emocionales y cognitivos sean maximizados. Además, fomentan un mayor aprecio y cuidado por el medio ambiente, promoviendo una cultura de sostenibilidad y responsabilidad ecológica en las nuevas generaciones.

FUENTES FIJAS DE CONTAMINACIÓN

Según los datos de calidad del aire monitoreados entre 2012 y 2013, las concentraciones de contaminantes atmosféricos en Tepic no excedían los límites establecidos por las normas mexicanas correspondientes. Sin embargo, la cantidad de contaminantes por habitante era más alta en comparación con otras ciudades de mayor densidad poblacional. Además, la ubicación de Tepic en un valle podría favorecer el desarrollo de problemas de calidad del aire que impacten la salud de los ciudadanos (Alatorre & Llanos, 2014). Con el objetivo de determinar la cantidad de contaminantes y sus fuentes de emisión, se realizó una consulta de información pública a la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) mediante la Plataforma Nacional de Transparencia.

Se solicitó información histórica (del año 2000 a la fecha) referente a las fuentes fijas de contaminación atmosférica en el estado de Nayarit. A continuación se transcribe la solicitud: “En una base de datos electrónica requiero conocer el a) nombre de la fábrica, industria, empresa, aeropuerto o fuente emisora, su ubicación b) Municipio, c) Localidad, d) Calle y número, e) Colonia, f) Tipo y concentración de contaminantes (PM 10, PM 2.5, PM 1, NOx, SOx, COV, CO, CO2, O3 y cualquier otro contaminante reportado, g) Fecha de emisión o reporte, h) Categoría de fuentes fijas. Requiero también la ubicación geográfica (en la misma base, puntos georreferenciados o polígonos shapefile para visualizar en un sistema de información geográfica) de cada fuente fija. Además, solicito los Informes anuales, mensuales, semanales o los que reportados por cada fuente fija en el estado de Nayarit”.

Los datos mostraron que en el municipio de Tepic existen 51 fuentes fijas de contaminación (Mapa 2), que anualmente emiten más de 122 toneladas (2022) de contaminantes atmosféricos. De estas, 90 toneladas corresponden a contaminantes de tipo PM 10, pm 2.5, PST, NOx, SOx, COV, CO, CO2 y O3.  Los cuales impacta de manera significativa en la salud de las personas.

Según la valoración de servicios ecosistémicos, el arbolado presente en la zona puede remover 104 toneladas de contaminantes al año, superando la cantidad emitida por las fuentes fijas de contaminación (FFC). Sin embargo, la eficiencia de este servicio depende de factores como la fenología de la vegetación, la intensidad y dirección de los vientos, y la influencia de otras fuentes de emisiones, como los vehículos. Esta capacidad del arbolado urbano evidencia la posibilidad de resolver problemas ambientales a través de soluciones basadas en la naturaleza.

Para optimizar este servicio, es imperativo implementar estrategias efectivas, como la creación de cinturones de vegetación en las zonas circundantes a las fuentes de contaminación. Esto permitirá mitigar la pluma de contaminación al interceptar y absorber los contaminantes atmosféricos antes de que se dispersen por la ciudad., S e recomienda utilizar una rosa de los vientos para identificar y priorizar los sitios hacia los cuales se desplazan predominantemente los contaminantes. De esta manera, se pueden ubicar estratégicamente en las áreas que reciben una mayor carga de contaminantes, optimizando su capacidad para purificar el aire y proteger la salud de la población.

Además,  se pueden implementar estrategias complementarias como aumentar la densidad de árboles, crear corredores verdes,  establecer programas de mantenimiento regular para asegurar la salud y efectividad de las áreas verdes, fomentar la participación de la comunidad en el cuidado y mantenimiento de los espacios verdes a través de programas de voluntariado y educación ambiental, instalar estaciones de monitoreo de la calidad del aire en diferentes puntos de la ciudad para evaluar la efectividad de los cinturones verdes y otras intervenciones.

INVENTARIO DIGITAL DE ALTA RESOLUCIÓN DEL ARBOLADO URBANO

El proceso de inventario se realizó mediante una exhaustiva revisión digital remota del arbolado en nueve polígonos representativos que cubren diversas áreas de la ciudad. Estos polígonos se distribuyeron estratégicamente y tienen dimensiones específicas: 1.01 hectáreas en el Anexo UAN Cd. del Valle, 99.1 hectáreas en Agua Caliente, 72.4 hectáreas en Ciudad Industrial, 89.9 hectáreas en la Colonia 2 de Agosto, 75.3 hectáreas en el Polígono La Cantera (Centro), 176 hectáreas en la Zona Centro, 57.3 hectáreas en la Zona Conurbada Tepic-Xalisco, 234 hectáreas en la Zona UAN Cd del Valle y Centros Comerciales, y 220 hectáreas en el polígono El Zanjón. En total, se muestreó una superficie de 1025 hectáreas, equivalente al 15% del área urbanizada de la ciudad, que comprende aproximadamente 6,600 hectáreas en total.

Este inventario se llevó a cabo en la plataforma My Maps de Google[1], la cual cuenta con fotografías aéreas actualizadas hasta el año 2024. En dicha plataforma, se dispuso el polígono de estudio, marcando puntos con información detallada de cada árbol, especialmente en banquetas e islas viales. La información sobre la especie de cada árbol y su estado se obtuvo a través de Google Street View, utilizando imágenes desde 2014 hasta 2024.

Se evaluaron tanto árboles existentes como espacios vacantes y áreas por abrir. Los árboles existentes fueron clasificados en tres estados:

En cuanto a plantaciones potenciales, se consideraron dos tipos de espacios:

El registro se separó en diferentes tipos de áreas para visualizar las densidades en cada uno de los diferentes tipos de escenarios:

El propósito principal es mejorar el paisaje urbano, minimizando riesgos asociados con el arbolado y optimizando los beneficios ambientales, sociales y económicos del activo forestal. Este análisis proporciona una base sólida para la gestión efectiva del arbolado urbano, mejorando los servicios ambientales ofrecidos a la comunidad y fortaleciendo las estrategias de manejo.


MAPA INTERACTIVO 

Resultados Inventario digital del arbolado urbano


Se registró un total de 9803 árboles, en las 1,025 hectáreas analizadas, distribuidos entre 7,140 en banquetas y 2,663 en islas viales, resultando en una densidad promedio de 9.5 árboles por hectárea. Del total, el 72.54% exhibió un desarrollo normal, recomendándose acciones de poda. El 26.23 % presentó poda topiaria, sugiriendo abstenerse de realizar actividades de manejo. El restante 1.21% se trata de árboles secos, los cuales se sugiere retirar a la brevedad para evitar riesgos potenciales.

Estado de los árboles por tipo de espacio:

 Árboles

 existentes: 

Topiario

(sin manejo) 

Desarrollado

(poda)

Seco

(derribo)

Total

Banquetas 

2288

4763

89

7140

Islas Viales

284

2349

30

2663

Total

2572

7112

119

9803

En total se encontraron 167 especies, siendo Ficus benjamina, Citrus sp. y Bucida buceras las especies más abundantes

Especies más abundantes en banquetas e islas viales de Tepic. 

Especies dominantes

Total

Porcentaje del total

Ficus benjamina

627

9.69%

Leucalena esculenta

608

9.40%

Ficus benjamina

383

5.96%

Respecto a las oportunidades de plantación, se identificaron 4,041 espacios vacantes listos para reforestar, mientras que se detectaron 14,665 espacios por abrir, aunque sujetas a posibles restricciones por infraestructura subterránea. La distribución de plantaciones potenciales refleja un 88.77%  para árboles de talla pequeña (hasta 6 m de altura), 10.7 para talla mediana (hasta 12 m de altura) y casi el 0.51 % para ejemplares de porte grande (hasta 25 m de altura).

Disponibilidad de espacios vacantes por tal de árboles

Plantaciones

Talla 1

(hasta 6)

Talla 2
(6-12)

Talla 3
(12 o más)

Total

Espacios vacantes

2740

1241

60

4041

Espacios por abrir

13866

762

37

14665

Total

16606

2003

97

18706

El inventario digital de alta resolución del arbolado urbano de Tepic tiene una gran utilidad para la planificación urbana sostenible y la mejora de la calidad de vida de sus habitantes. Este detallado registro permite identificar de manera precisa las áreas que necesitan intervención, facilitando la implementación de estrategias de reverdecimiento urbano. Con la información sobre la densidad, salud y distribución de los árboles, las autoridades pueden priorizar las áreas que requieren poda, remoción de árboles secos y plantación de nuevos ejemplares. Además, la identificación de espacios vacantes y potenciales para la plantación es crucial para aumentar la cobertura verde de manera eficiente y estratégica.

Los próximos pasos deben enfocarse en la implementación de un plan integral para la gestión y expansión del arbolado urbano. Esto implica la reforestación de los espacios identificados como viables, con especial atención en aumentar la diversidad para maximizar los beneficios ecológicos. Es crucial realizar podas y mantenimientos regulares de los árboles existentes, especialmente aquellos que requieren poda topiaria o están en desarrollo, para asegurar su salud y longevidad. Además, es fundamental retirar los árboles secos para prevenir riesgos y enfermedades que puedan afectar a otros árboles.

Además, el inventario puede servir de base para programas de adopción de árboles, donde empresas y ciudadanos contribuyan económicamente al cuidado y expansión del arbolado urbano, recibiendo a cambio beneficios fiscales o reconocimiento público.

PALETA VEGETAL PARA EL DISEÑO CLIMÁTICAMENTE INTELIGENTE

Una paleta vegetal adecuada es esencial para la adaptación al clima local de una ciudad. Seleccionar especies que prosperen en condiciones climáticas específicas mejora la supervivencia de las plantas y reduce la necesidad de recursos adicionales como agua y fertilizantes, beneficiando tanto al medio ambiente como a la economía municipal al disminuir los costos de mantenimiento.

La biodiversidad y los ecosistemas urbanos se benefician significativamente con una paleta vegetal bien diseñada. Incluir una variedad de especies nativas apoya a la fauna local y fortalece los ecosistemas urbanos, creando hábitats para insectos, aves y otros animales, lo que promueve un equilibrio ecológico saludable dentro de la ciudad.

En términos de mitigación del cambio climático, una selección adecuada de plantas y árboles puede capturar dióxido de carbono, ayudando a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La vegetación urbana también disminuye las temperaturas mediante la sombra y la evapotranspiración, contrarrestando los efectos de las islas de calor urbanas.

La estética y el bienestar de los ciudadanos mejoran con una paleta vegetal bien implementada. La presencia de espacios verdes y áreas arboladas embellece la ciudad, proporciona sombra y reduce el estrés térmico, contribuyendo al bienestar psicológico y físico de los residentes y creando un entorno más agradable y saludable.

En este contexto, se elaboró una paleta vegetal con énfasis en especies nativas adecuadas a la ecorregión y las condiciones bioclimáticas de Tepic, Nayarit. Esta herramienta proporciona a los tomadores de decisiones información esencial sobre las características básicas de cada especie, detalles de manejo, necesidades y requerimientos para su desarrollo, facilitando así la implementación de una infraestructura verde climáticamente inteligente.

En total se proponen 50 especies, adecuadas a las condiciones climáticas y de suelo presentes en San Mateo del Mar. La paleta vegetal incluye la siguiente información para cada especie: nombre  científico, nombre común, forma vegetal, rango altitudinal, tipo de clima en el que se desarrolla, precipitación anual, altura en edad plena, tasa de crecimiento anual, espacio mínimo para evitar conflictos con acera, resistencia a la falta de  agua, resistencia a la poda, longevidad, forma de la copa, ancho de copa, sombra  que proyecta, duración de la sombra, época sin follaje, tipo de hoja, tamaño de  hoja, forma de la hoja, lámina, disposición en el tallo, color, textura, contraste  estacional, consistencia, contraste en las hojas, fuste efectivo, diámetro a la altura del pecho, corteza, espinas, época de floración, color de la flor, duración de la  floración, densidad de la floración, importancia para polinizadores, tipo de fruto, época de fructificación y tamaño del fruto.

Las especies propuestas se limitan a los registros públicos y al conocimiento técnico de los autores. Sin embrago, es crucial considerar la incorporación de otras especies aceptadas por la comunidad y con potencial para adaptarse a las condiciones locales.

Se recomienda incluir estas especies en las metas futuras de producción de los viveros locales, así como en el diseño paisajístico del desarrollo urbano. Esto asegurará que la selección de vegetación sea adecuada para las condiciones locales, promoviendo la sostenibilidad y la resiliencia climática del entorno urbano.