The Role of Green Roofs in Climate Change Mitigation and Adaptation: Analyzing Performance During Extreme Rainfall Events

• Brendel, Andrea S. ^[2] ; Ferrelli, Federico ^[2] ; Garay, Maximiliano ^[1] ; Gutiérrez, Agustina ^[1] ; Perillo, Vanesa ^[1] ; Piccolo, Maria Cintia ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional del Sur

     Universidad Nacional del Sur

     Argentina

     
  2. [2] Instituto Argentino de Oceanografía
• Localización: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters, ISSN-e 1697-9540, ISSN 0211-6820, Vol. 51, Nº 1, 2025, págs. 51-69
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • El papel de los techos verdes en la mitigación y adaptación al cambio climático: análisis de su efectividad durante eventos de lluvia extrema
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    En este estudio se evaluó la capacidad de almacenamiento de agua y escorrentía de un simulador de techo verde extensivo en la ciudad de Bahía Blanca (Argentina), durante el evento de precipitación más extremo de los últimos 47 años. Para ello, se analizó la serie temporal de precipitación diaria del período 1961-2022. Se utilizó el modelo Green Roof con datos de precipitación y evapotranspiración potencial diaria y de capacidad de campo medidas in situ durante el año 2022 y se seleccionó el período más extremo en términos de precipitación. El modelo se aplicó considerando un simulador de techo verde con una superficie de 1 m2, cubierto al 50 % por especies nativas. La profundidad del sustrato fue 15 cm y la capacidad máxima de almacenamiento de agua del suelo fue 58,7 mm. Bahía Blanca presentó una marcada variabilidad de las precipitaciones a diferentes escalas temporales. Las precipitaciones más frecuentes fueron las menores de 20 mm (89 %), seguidas de las de entre 20,1 y 40 mm (8 %). Se detectaron ocho eventos entre 80,1 mm y 100 mm, entre los que destaca el de 24 de marzo de 2022 por ser el evento de mayor precipitación diaria de los últimos 15 años (90,3 mm). Sin embargo, al analizar las precipitaciones acumuladas en tres días consecutivos, se observó que la cantidad registrada durante el período 23-25 de marzo (150,3 mm) fue la más extremo de los últimos 47 años y la segunda más importante de los 62 años analizados. Durante este evento se generó una escorrentía total de 83,4 mm, lo que indica que el simulador de techo verde tuvo una buena capacidad de almacenamiento de agua, alcanzando un 44,6 %. Considerando que se prevé un aumento en la frecuencia e intensidad de eventos pluviométricos extremos, los techos verdes representan una alternativa innovadora y sostenible para mitigar y adaptarse a los efectos del cambio climático, permitiendo además gestionar la escorrentía en entornos urbanos, particularmente en regiones con eventos pluviométricos extremos frecuentes, como Bahía Blanca.

  • English

    This study evaluated the water storage and runoff capacities of an extensive green roof simulator in Bahía Blanca, Argentina, during the region's most extreme precipitation event in 47 years. The analysis involved a time series of daily precipitation from 1961 to 2022. A Green Roof model was applied using daily precipitation data, potential evapotranspiration, and field-measured water storage capacity data from 2022. The model was based on a 1 m² green roof simulator, with 50 % of its surface covered by native species. The substrate depth was set at 15 cm, with a soil water storage capacity of 58.7 mm. Precipitation in Bahía Blanca showed considerable variability across temporal scales. The most frequent events (89 %) involved less than 20 mm of rainfall, followed by events between 20.1 mm and 40 mm (8 %). Eight events with precipitation between 80.1 mm and 100 mm were recorded, with March 24, 2022, marking the highest daily rainfall in 15 years (90.3 mm). However, when examining three-day accumulated rainfall, the period from March 23 to 25, 2022, accumulated 150.3 mm, making it the most extreme event in the last 47 years and the second highest in the 62 years analyzed. During this event, total runoff amounted to 83.4 mm, indicating a substantial water storage of 44.6 % by the green roof simulator. Given the projected increase in the frequency and intensity of extreme rainfall events, green roofs offer a sustainable and innovative solution for mitigating and adapting to climate change impacts. Additionally, they serve as crucial urban green infrastructures for managing runoff, particularly in regions prone to intense precipitation events like Bahía Blanca.