Cidades inteligentes, mudanças climáticas e vulnerabilidades

Atualmente, mais da metade da população mundial vive em cidades e se espera que esse número cresça para cerca de 70% até 2050, sendo que a maior parte das construções se concentrará em cidades localizadas na África, Ásia e América Latina, de acordo com dados das Nações Unidas (2017).

Dessa forma, as cidades ocupam papel de destaque em relação às mudanças climáticas, já que tendem a ser os locais de maior emissão de gases de efeito estufa (GEE) causado pelas atividades antrópicas e onde muitos dos impactos ocorrerão.

Neste contexto, percebe-se que muitos são os desafios para as cidades, em especial as mais vulneráveis, localizadas principalmente em países em desenvolvimento, que já sofrem com assentamentos urbanos informais densamente povoados, muitos localizados em áreas de risco de deslizamentos e inundações.

A mudança climática se soma como um fator adicional às vulnerabilidades pré-existentes, e a ocorrência de eventos climáticos extremos, como variações de temperaturas, ilhas de calor, aumento do nível médio do mar, fortes chuvas, tempestades, inundações, deslizamentos e eventos de seca extrema já demonstram que as cidades deverão se preparar para serem mais resilientes. 

A relação entre cidades e mudanças climáticas pode ser entendida por duas vertentes, uma é a contribuição das cidades para o aquecimento do planeta, devido às emissões de GEE, advindas principalmente da queima de combustíveis fósseis nos setores de energia, transportes e habitação; já a segunda vertente é como as cidades vêm sofrendo com os impactos das mudanças climáticas, com redução da mobilidade urbana, danos na infraestrutura construída e perda de vidas.

Dessa forma, o enfrentamento das mudanças climáticas é dividido em duas frentes: (1) a mitigação, que são ações que visam diminuir as emissões dos GEE, e (2) a adaptação, que está relacionada às medidas para adaptar os setores da sociedade, sendo na sua maioria relacionadas à melhoria da infraestrutura e recuperação de áreas degradadas, como a criação de infraestrutura verde e adaptação baseada na natureza. 

Recentemente, o termo cidade inteligente (ou smart city) tem ganhado cada vez mais espaço, sendo uma das promessas para solucionar os diversos problemas existentes nos centros urbanos, inclusive aqueles relacionados ao problema das mudanças climáticas. Entende-se como uma cidade inteligente aquela que traz melhorias na vida de seus cidadãos, oferecimento de serviços (transportes, energia, saneamento, recreação, etc.) de qualidade, com um uso mais eficiente de recursos, com o maior emprego de tecnologias da informação e comunicação (TICs). As TICs prometem revolucionar totalmente o funcionamento e gestão das cidades, a partir do uso de big data, inteligência artificial, machine learning e internet das coisas (IoT, Internet of Things). 

Neste contexto, surge um questionamento importante: como as cidades, principalmente aquelas mais vulneráveis, podem se tornar mais inteligentes para o enfrentamento das mudanças climáticas? 

Soluções tecnológicas X Baseadas na natureza 

As TICs podem ser aplicadas em diferentes setores, entre eles: transporte (carros automatizados e elétricos, sensores que indicam vagas de garagens livres), produção de energia (redes inteligentes), iluminação pública (iluminação LED com painéis fotovoltaicos com sensores), gestão de resíduos (coleta e identificação de resíduos com o uso de sensores integrados a sistemas de informação geográfica – SIG), segurança (reconhecimento facial, prevenção de desastres ambientais, etc.), entre outros. Essas tecnologias, quando bem implementadas e geridas, podem trazer inúmeros benefícios para as cidades e seus cidadãos, inclusive auxiliando a reduzir impactos relacionados às mudanças climáticas. 

Cidades ecológicas ou com soluções baseadas na natureza são aquelas pensadas para funcionar de forma similar à natureza e nas relações ecológicas (HERZOG, 2013). Existem diversas tecnologias, entre elas: coberturas e fachadas verdes, jardins de chuvas, hortas urbanas, parques lineares, valas vegetadas, entre outros. Todas essas tecnologias têm em comum o fato de utilizarem a vegetação como um elemento principal para a entrega de algum serviço à edificação, bairro ou cidade. Elas trazem diversos benefícios: regulação hídrica e da drenagem urbana, melhoria do conforto térmico, do microclima urbano, aumento da biodiversidade, sequestro de CO₂ e poluentes e aumento da qualidade da vida dos cidadãos.

Quando comparada às soluções tecnológicas, percebe-se que os dois tipos de soluções apresentados não são concorrentes, mas sim complementares. O primeiro tem uma característica de mitigação e adaptação mais ativa, por utilizar grande quantidade de dados, consumir energia, geração de resíduos (por exemplo resíduos eletroeletrônicos) e maior quantidade de manutenções. O segundo tem uma característica mais passiva, já que é baseada nos princípios que acontecem naturalmente. Para cidades ou áreas mais vulneráveis, onde a quantidade de recursos (energia, tecnologia, infraestrutura, etc.) pode ser comprometida de forma mais direta e intensa pelos impactos das mudanças climáticas, sugere-se uma prioridade para as soluções baseadas na natureza. 

Estratégias para mitigação dos gases de efeito estufa

Do ponto de vista da mitigação dos GEE e eficiência de recursos, o modelo de cidade compacta e de alta densidade urbana é considerado o mais adequado, quando comparado ao modelo de cidades espraiadas e mais dispersas.

Como grande parte das emissões de GEE nas cidades estão relacionadas ao setor de transporte, é de se esperar que cidades compactas e densificadas apresentem menor quantidade de emissão de GEE. Sem contar que nesse modelo há menor gasto com construção e manutenção de infraestrutura (rede viária, saneamento, iluminação, etc.). Olhando de forma mais aprofundada, é crucial que soluções do tipo uso misto, por exemplo, no modelo “morar, trabalhar e recrear”, sejam pensadas nos projetos urbanísticos, com o cuidado de evitar um dos grandes problemas atuais das cidades, que é a gentrificação. 

Uma estratégia importante — mas que ainda é um grande desafio em muitas cidades, principalmente por questões de interesse e especulação imobiliária — é o aproveitamento dos vazios urbanos, que normalmente estão concentrados nos centros urbanos.

O uso de TICs para esse objetivo pode ser, por exemplo, para identificação de edificações subaproveitadas e do índice médio de preços, como apontam Morozov e Bria (2019). Adicionalmente, o uso de TICs em cidades compactas e densificadas tende a ser mais fácil, e menos oneroso, como consequência da redução de sensores, redes de comunicação e distribuição, etc.

Além dos exemplos citados, as TICs podem ser utilizadas para facilitar a quantificação e melhorar a qualidade dos inventários de GEE das cidades, que, na prática, se sabe que muitos não retratam suas realidades.

Por fim, é importante ressaltar, que as soluções tecnológicas devem ser vistas como ferramentas ou meios e não como fim, pois elas não fazem milagres!

O uso de soluções baseadas na natureza tem um papel fundamental na mitigação dos GEE, já que a fotossíntese realizada pelas plantas é a forma mais fácil e barata de absorver e estocar CO₂. E, como apontam diversos estudos, o reflorestamento tem grande papel nas cidades, pois além do sequestro de carbono, aumenta a biodiversidade e proporciona outros serviços ecossistêmicos, principalmente para o caso do Brasil que possui condições climáticas favoráveis e necessidade de recuperação de várias áreas degradadas. 

Indo mais além, não podemos esquecer das regiões metropolitanas. Pois embora uma cidade possa ser mais eficiente do ponto de vista de uso de seus recursos, pode haver uma transferência de impactos negativos para as cidades vizinhas, nos famosos transportes pendulares, por exemplo, que são problemas corriqueiros em grandes áreas metropolitanas como a de São Paulo e do Rio de Janeiro. 

Por fim, é importante ressaltar que esse adensamento acentuado deve ser bem planejado e gerido, como mostrou a crise causada pelo novo Coronavírus (COVID-19), em que cidades mais populosas e densificadas, como São Paulo, Rio de Janeiro, Milão e Nova Iorque, foram bastante impactadas. 

Vulnerabilidade e adaptações das cidades 

Quando vamos avaliar as vulnerabilidades em uma cidade, frente aos principais impactos das mudanças climáticas, é preciso pensar nos principais grupos da população e nos locais que são ou serão mais vulneráveis. 

Do ponto de vista da população, de acordo com Organização Mundial de Saúde (OMS), alguns deles merecem atenção especial do ponto de vista da vulnerabilidade a desastres: crianças, mulheres, idosos, desnutridos e pessoas doentes ou imunocomprometidas.

Do ponto de vista da localização, cidades localizadas em zonas costeiras e áreas carentes de infraestrutura (saneamento, energia, transportes, etc.), situadas em áreas de risco (como encostas de morros) e onde existe alto índice de violência, de construções e trabalhos informais tendem a ser as mais vulneráveis do ponto de vista das mudanças climáticas (Ribeiro, S.K., Santos, A.S., 2016).

Nessa ótica, quando pensamos em cidades mais inteligentes, o principal benefício seria a identificação e mapeamento desses grupos e áreas de risco de uma forma mais rápida e eficiente, adiantando possíveis impactos e prevendo formas de solucioná-los. Alguns exemplos já são reais, como a plataforma digital que mostra ao cidadão (via site ou aplicativo de celular), em tempo real, a previsão de chuvas na região da cidade do Rio de Janeiro, chamado de “Alerta Rio”, ou a empresa Pluvi.on, que entrega como serviço um sistema de monitoramento climático para a previsão mais precisa de chuvas nas cidades.

Com a crise causada pelo COVID-19 apareceram algumas iniciativas desenvolvidas pelos próprios cidadãos como a plataforma “Urbanistas contra o Corona” que tem o objetivo de mapear as áreas mais vulneráveis, com o olhar especial para as comunidades carentes.

Um exemplo interessante, voltado para os grupos vulneráveis, é a startup “Glória,” que foi criada para o combate a violência contra a mulheres e coleta dados por meio de inteligência artificial e machine learning.

Acreditamos que empresas de inovação e, principalmente, startups, que fazem uso intensivo das TICs, cada vez mais se dedicarão a resolver problemas relacionados às mudanças climáticas e desafios emergentes das cidades. 

Do ponto de vista das soluções baseadas na natureza, como foi dito anteriormente, é de se esperar que elas sejam ainda mais efetivas para cidades e áreas mais vulneráveis, tendo em vista que são locais com menor quantidade de recursos e tendem a sofrer mais pelos impactos causados pelas mudanças climáticas (ficarem sem energia ou água por mais tempo após alguma crise, por exemplo).

Como a principal característica dessas soluções é ser passiva, de baixo custo e consumo de recursos, elas devem ser incentivadas pelos gestores públicos desses locais, oferecendo um maior potencial de resiliência e de regeneração.

O que pode ser feito

A partir do que foi apresentado e discutido no texto, elencamos algumas recomendações, que visam responder o questionamento levantado anteriormente, para o projeto e gestão de cidades mais inteligentes considerando o contexto das mudanças climáticas:

• É crucial que sejam identificadas as cidades e áreas mais prioritárias e vulneráveis para ação imediata. Cidades costeiras, comunidades carentes de infraestrutura básica e assentamentos localizados em áreas de risco tendem a ser as mais vulneráveis; 

• Prioridade para o atendimento dos grupos da população mais vulneráveis (crianças, mulheres, idosos, desnutridos e pessoas doentes ou imunocomprometidas);

• Emprego da tecnologia para mitigação e adaptação frente às mudanças climáticas. Mitigação: implementação de alternativas mais eficientes em diversos setores (transportes, energia, gestão de resíduos, segurança, etc.) e contabilização dos inventários realizados nas cidades. Adaptação: aumentar a rapidez e confiabilidade em termos de medidas preventivas e de resposta pós-crises. 

• Maior difusão e implementação de soluções baseadas na natureza também oferece uma importante estratégia, tanto para mitigação como para adaptação das cidades, e deve ser priorizada principalmente nas regiões e cidades mais vulneráveis. 

Acreditamos que os impactos causados pelas mudanças climáticas se tornem cada vez mais frequentes nas cidades, sem contar outros desafios, como é o caso de pandemias, vide o exemplo do COVID-19, que amplificarão a magnitude desses impactos, principalmente nas cidades e áreas mais vulneráveis.

Nesse sentido, os gestores públicos não têm tempo a perder! É urgente que haja uma mudança de paradigma na forma de projetar e gerir as cidades, com ou sem o uso intensivo de tecnologias, mas que seja um planejamento inteligente e busque sempre a melhoria da qualidade de vida de seus cidadãos. As cidades devem fazer e implementar seus Planos de Ação Climática (PACs) e neles incluírem suas estratégias de mitigação e adaptação.

Lucas Rosse Caldas é pesquisador do Núcleo de Ensino e Pesquisa em Materiais e Tecnologias de Baixo Impacto Ambiental na Construção Sustentável (NUMATS/COPPE/UFRJ). Professor na Pós-Graduação Executiva em Meio Ambiente da COPPE/UFRJ e ministra cursos profissionalizantes sobre construções e cidades sustentáveis no Instituto de Arquitetos do Brasil (IAB-RJ). 

Andrea Santos é professora do Programa de Engenharia de Transportes (PET/COPPE/UFRJ), Secretária Executiva do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas e Vice coordenadora do Fundo Verde da UFRJ. Atua como autora colaboradora no capítulo de transportes do Grupo de Trabalho 3 do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC).

Luan Santos é professor do Programa de Engenharia de Produção (PEP/COPPE/UFRJ) e do curso de Engenharia de Produção da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), campus Macaé. Atua como expert reviewer da United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) sobre as Diretrizes do IPCC à elaboração dos inventários nacionais de gases de efeito estufa.