Las sponge cities nacieron en China como respuesta a las inundaciones recurrentes por lluvias intensas, basándose en la implementación de infraestructura hidroecológica (humedales, pavimentos permeables, jardines de lluvia) que captura y retiene agua para su infiltración o almacenamiento temporal. Desde su adopción oficial en 2013, se han extendido a decenas de ciudades chinas, logrando reciclar hasta el 70 % del agua pluvial.

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Origen e historia de las sponge cities

El concepto de sponge city fue propuesto por el arquitecto paisajista Kongjian Yu y adoptado oficialmente por el gobierno chino en 2013 para enfrentar las inundaciones urbanas causadas por lluvias torrenciales y la expansión de superficies impermeables en metrópolis como Beijing y Shanghai. La gran inundación de Beijing en julio de 2012, que dejó 79 muertos y graves daños, aceleró la aprobación de políticas que impulsaran la construcción de infraestructura hidroecológica capaz de “absorber” el exceso de agua.

Lineamientos y objetivos nacionales

En 2015, China lanzó un programa piloto en 16 ciudades (primera tanda) y en 2016 añadió 15 ciudades más (segunda tanda), con la meta de recolectar y reutilizar el 70 % del agua de lluvia para 2030. Bajo la Directriz del Consejo de Estado (Guobanfa [2015] No. 75), se establecieron estándares técnicos para el diseño, construcción y monitoreo de sponge cities que incluyen:

• Recolección de aguas pluviales en superficies permeables y depósitos.
• Almacenamiento temporal en estanques, humedales artificiales o tanques subterráneos.
• Infiltración gradual en acuíferos mediante zanjas de infiltración o áreas verdes habilitadas.
• Reutilización de agua tratada para riego, limpieza urbana y recarga de cuerpos de agua urbanos.

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Principios de diseño y funcionamiento de Sponge Cities

Las sponge cities se basan en la integración de infraestructura verde (humedales, jardines de lluvia, techos y muros verdes, pavimentos permeables) con infraestructura gris mejorada (tuberías, túneles de almacenamiento, tanques de retención). Este enfoque híbrido permite:

1. Captación y absorción: Las superficies permeables y zonas ajardinadas atrapan el agua de lluvia en el suelo, disminuyendo la escorrentía superficial.
2. Almacenamiento temporal: Cuando las volúmenes superan la capacidad de absorción, el agua se almacena en estanques o túneles de gran diámetro que retienen el flujo hasta que las plantas de tratamiento puedan procesarlo.
3. Infiltración e infiltración lenta: Las zanjas de infiltración (raingardens) y pozos de recarga permiten que el agua percole lentamente al subsuelo, recargando acuíferos y mejorando la base hídrica local.
4. Filtrado y purificación: La vegetación y los lechos de grava actúan como filtros naturales, reduciendo contaminantes antes de que el agua llegue a cuerpos de agua o sea reutilizada.

Ciclo hidráulico urbano optimizado de Sponge Cities

En una ciudad tradicional, el agua de lluvia se conduce rápidamente a través de alcantarillas hacia ríos o el mar, provocando picos de escorrentía y sobrecargas en plantas de tratamiento. En una sponge city, el ciclo se modifica para:

• Disminuir picos de caudal: Al retener y retener el agua, se evita que volúmenes masivos lleguen de forma brusca a estaciones de bombeo o drenajes principales, reduciendo riesgo de inundaciones.
• Mejorar la calidad del agua: Antes de llegar al sistema central, el agua pasa por filtros vegetales que remueven sedimentos y contaminantes.
• Fomentar la recarga de acuíferos: En vez de desechar el agua, se promueve su infiltración, ayudando a mantener la disponibilidad de agua subterránea.

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Componentes clave de una sponge city: Pavimentos permeables y zonas de infiltración

• Pavimentos permeables: Materiales como adoquines permeables, concreto poroso o asfalto permeable permiten que el agua atraviese la superficie y se infiltre en el subsuelo, reduciendo el escurrimiento.
• Zanjas de infiltración y jardines de lluvia (raingardens): Diseñados para captar el agua de calles y banquetas, estas zanjas empedradas con grava y plantas nativas filtran el agua antes de dejarla infiltrarse en el suelo.

Humedales y estanques artificiales para Sponge City

• Humedales urbanos: Construidos con vegetación acuática, estos ecosistemas actúan como filtros biológicos y reservorios de almacenamiento temporal. El agua ralentiza su velocidad, se asientan sólidos y se reduce la carga contaminante antes de su liberación gradual.
• Estanques de detención y retención: Estructuras abiertas o subterráneas que almacenan el exceso de agua durante las tormentas y lo liberan lentamente al sistema de drenaje o a cuerpos receptores.

Techos y muros verdes colman las Sponge Cities

• Cubiertas verdes: Techos vegetales que retienen parte del agua de lluvia, reduciendo carga sobre drenajes, aislando térmicamente edificios y mejorando calidad del aire.
• Muros verdes: Instalaciones verticales con sustrato y plantas que interceptan precipitaciones, aportan microclima y contribuyen al filtrado de contaminantes en el aire y el agua superficial.

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Ejemplos destacados en China y alcance global

A nivel global, las sponge cities se asocian con conceptos como “green infrastructure” (Europa), “low-impact development” (Estados Unidos) y “water-sensitive urban design” (Australia), adaptándose según las condiciones locales. Ciudades en Estados Unidos (Los Ángeles, Filadelfia, Portland) y Reino Unido (Manchester, Hull) han integrado soluciones de drenaje sostenible (SuDS) y túneles de alivio para reducir la presión sobre alcantarillas convencionales. Los beneficios incluyen disminución de inundaciones, recarga de acuíferos, mejora de la calidad del agua y mitigación del efecto “isla de calor”, aunque presentan desafíos en costos iniciales, mantenimiento y coordinación interinstitucional.

Ciudades piloto chinas

• Wuhan: Una de las primeras ciudades piloto, donde el programa “sponge city” ahorró más de 4 000 millones de yuanes (≈ 550 millones USD) en costos comparados con soluciones convencionales de concreto, al combinar humedales y pavimentos permeables.
• Gui’an New District: Inversión de 1 000 millones USD enfocada en pavimento permeable y 70 estaciones de monitoreo. A pesar de retos de mantenimiento, se observó reducción de riesgos de inundación en tramos equipados.
• Zhenjiang, Jiaxing, Xiamen: Ciudades piloto de la primera tanda (2015) que aplicaron sistemas de drenaje sostenible, logrando reciclar hasta el 70 % de las precipitaciones anuales en fases iniciales.

Expansión en Europa y Estados Unidos

• Vienna (Austria): Implementó jardínes hundidos subterráneos (“underground planters”) y parques multifuncionales que actúan como reservorios temporales, reduciendo inundaciones extremas durante eventos excepcionales.
• Manchester (Reino Unido): En el desarrollo de New Islington, se incluyeron zanjas vegetadas y pavimento permeable, reteniendo 120 000 litros por evento de lluvia intensa y disminuyendo inundaciones superficiales en un 25 % .
• Los Ángeles (EE. UU.): Programa “Green Streets” combinó zanjas filtrantes y pavimentos permeables en 25 proyectos piloto, reteniendo más de 200 000 galones por tormenta y reduciendo la presión sobre el alcantarillado.
• Filadelfia (EE. UU.): Con túneles de alivio como el “Delaware Tunnel”, almacenó temporalmente aguas pluviales durante tormentas, liberándolas cuando la capacidad de la planta de tratamiento lo permitía, previniendo desbordes de alcantarillas combinadas.

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Beneficios y desafíos de las sponge cities

1. Mitigación de inundaciones: Al retener y filtrar aguas pluviales, se reducen los desbordes en alcantarillados y la presión sobre plantas de tratamiento.
2. Mejora de la calidad del agua: La filtración en humedales y jardines de lluvia elimina sedimentos y contaminantes antes de que el agua alcance cuerpos receptores o se infiltre en acuíferos.
3. Recarga de acuíferos y recursos hídricos: Los sistemas de infiltración remineralizan el agua subterránea, ayudando a aliviar escasez en temporadas secas.
4. Reducción del efecto “isla de calor”: La vegetación en techos y muros verdes atenúa temperaturas urbanas, mejorando confort térmico y calidad del aire.
5. Mejora de la biodiversidad urbana: Los ecosistemas construidos (humedales, jardines) proporcionan hábitats para especies locales y enriquecen el paisaje urbano.

Desafíos y limitaciones de una Sponge City

• Costos iniciales y mantenimiento: La construcción de infraestructura verde (humedales, zanjas, techos verdes) implica mayor inversión inicial y mantenimiento continuo, lo que puede dificultar su adopción en zonas con recursos limitados.
• Coordinación institucional: Requiere la colaboración entre múltiples dependencias (urbanismo, medio ambiente, agua, finanzas) y la participación ciudadana, lo cual es complejo en administraciones fragmentadas.
• Mantenimiento de sistemas naturales: Humedales y jardines pluviales pueden colmatarse de sedimentos y basura, perdiendo eficiencia si no se limpian periódicamente.
• Espacio en zonas densamente urbanizadas: En áreas ya edificadas, conseguir espacio para jardines de lluvia, estanques o humedales puede requerir reordenamiento de calles o demolición de construcciones antiguas.

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Las sponge cities: enfoque innovador y adaptativo al cambio climático

Las sponge cities representan un enfoque innovador y adaptativo para enfrentar los efectos del cambio climático en áreas urbanas, ofreciendo soluciones basadas en la naturaleza para la gestión del agua pluvial. Aunque nacieron en China, su filosofía de diseño se ha globalizado y se adapta a contextos tan diversos como los de Reino Unido, Estados Unidos y mercados en desarrollo. El éxito de estos proyectos radica en una visión a largo plazo que trasciende la mera construcción de infraestructura gris, incorporando la naturaleza como pieza clave para garantizar la resiliencia urbana.

Para profundizar en la implementación, es esencial:

• Incentivar políticas públicas y normativas que obliguen a nuevos desarrollos a incluir soluciones de drenaje sostenible (SuDS).
• Promover la participación comunitaria para el mantenimiento y vigilancia de parques, humedales y jardines de lluvia.
• Generar financiamiento adaptado para cubrir costos iniciales y operativos, explorando esquemas público-privados y financiamiento climático.
• Vigilar el desempeño a largo plazo mediante estaciones de monitoreo que midan recarga de acuíferos, calidad del agua y reducción de inundaciones.

Mientras la frecuencia e intensidad de eventos de lluvia extrema aumentan, las ciudades del futuro deberán adoptar estrategias híbridas e integradas para el manejo del agua. Las sponge cities ofrecen un modelo viable, pero su escalamiento requerirá voluntad política, inversión estratégica y cambio cultural en la percepción del agua como un recurso a gestionar localmente.

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