Los jardines de lluvia , también llamados instalaciones de biorretención , son una de una variedad de prácticas diseñadas para aumentar la reabsorción de la escorrentía de lluvia por parte del suelo. También se pueden utilizar para tratar la escorrentía de aguas pluviales contaminadas . Los jardines de lluvia son sitios paisajísticos diseñados que reducen el caudal, la cantidad total y la carga contaminante de la escorrentía de áreas urbanas impermeables como techos, entradas de vehículos, senderos, estacionamientos y áreas de césped compactado. [1] Los jardines de lluvia dependen de plantas y suelos naturales o artificiales para retener el agua de lluvia y aumentar el tiempo de infiltración , al tiempo que remedian y filtran los contaminantes transportados por la escorrentía urbana. Los jardines de lluvia proporcionan un método para reutilizar y optimizar la lluvia que cae, reduciendo o evitando la necesidad de riego adicional . Un beneficio de plantar jardines de lluvia es la consiguiente disminución de la temperatura ambiente del aire y del agua, una mitigación que es especialmente efectiva en áreas urbanas que contienen una gran cantidad de superficies impermeables que absorben calor en un fenómeno conocido como efecto isla de calor . [2]
Las plantaciones de jardines de lluvia comúnmente incluyen vegetación del borde de los humedales , como flores silvestres , juncos , juncos , helechos , arbustos y árboles pequeños . Estas plantas absorben nutrientes y agua que fluyen hacia el jardín de lluvia y liberan vapor de agua a la atmósfera a través del proceso de transpiración . [3] Las raíces profundas de las plantas también crean canales adicionales para que el agua de lluvia se filtre en el suelo. Los sistemas de raíces mejoran la infiltración , mantienen o incluso aumentan la permeabilidad del suelo, proporcionan redistribución de la humedad y sustentan diversas poblaciones microbianas involucradas en la biofiltración . [4] Los microbios ayudan a descomponer los compuestos orgánicos (incluidos algunos contaminantes) y eliminar el nitrógeno.
Los jardines de lluvia son beneficiosos por muchas razones; mejoran la calidad del agua al filtrar la escorrentía, brindan control de inundaciones localizado , crean sitios de paisajismo estéticos y brindan diversas oportunidades de plantación. También fomentan la vida silvestre y la biodiversidad , unen los edificios y sus entornos circundantes de manera integrada y ambientalmente ventajosa. Los jardines de lluvia pueden mejorar la calidad del agua en cuerpos de agua cercanos y recargar el suministro de agua subterránea agotado . Los jardines de lluvia también reducen la cantidad de escorrentía contaminada que ingresa al sistema de alcantarillado pluvial , que descarga directamente a las aguas superficiales y causa erosión , contaminación del agua e inundaciones . [5] Los jardines de lluvia también reducen el consumo de energía al disminuir la carga sobre la infraestructura convencional de aguas pluviales.
Los primeros jardines de lluvia se crearon para imitar las áreas naturales de retención de agua que se desarrollaron antes de que ocurriera la urbanización. Los jardines de lluvia para uso residencial se desarrollaron en 1990 en el condado de Prince George, Maryland , cuando Dick Brinker, un desarrollador que estaba construyendo una nueva subdivisión de viviendas , tuvo la idea de reemplazar el estanque tradicional de mejores prácticas de manejo (BMP) con un área de biorretención . Se acercó a Larry Coffman, ingeniero ambiental y director asociado de Programas y Planificación del Departamento de Recursos Ambientales, con la idea. [6] El resultado fue el uso extensivo de jardines de lluvia en Somerset, una subdivisión residencial que tiene un jardín de lluvia de 300 a 400 pies cuadrados (28 a 37 m 2 ) en la propiedad de cada casa. [7] Este sistema demostró ser muy rentable. En lugar de un sistema de bordillos , aceras y canalones , que habría costado casi 400.000 dólares, la instalación de los canales de drenaje plantados costó 100.000 dólares. [6] Esto también fue mucho más rentable que construir estanques BMP que pudieran soportar tormentas de 2, 10 y 100 años. [6] El monitoreo del flujo realizado en años posteriores mostró que los jardines de lluvia han resultado en una reducción del 75 al 80% en la escorrentía de aguas pluviales durante un evento de lluvia regular. [7]
Algunos jardines de lluvia de facto son anteriores a su reconocimiento por parte de los profesionales como una importante herramienta LID ( Desarrollo de Bajo Impacto ). Cualquier depresión de jardín poco profunda implementada para capturar y filtrar el agua de lluvia dentro del jardín para evitar drenar el agua fuera del sitio es, en su concepción, un jardín de lluvia, particularmente si la vegetación se planta y se mantiene reconociendo su papel en esta función. Los canales con vegetación a lo largo de las carreteras , ahora promocionados como “ bioswales ”, siguen siendo el sistema convencional de drenaje de escorrentía en muchas partes del mundo desde mucho antes de que las extensas redes de alcantarillas de hormigón se convirtieran en la práctica de ingeniería convencional en el mundo industrializado. Lo nuevo de esta tecnología es el rigor emergente de una comprensión cada vez más cuantitativa de cómo dichas herramientas pueden hacer posible el desarrollo sostenible . Esto es tan cierto para las comunidades desarrolladas que modernizan la biorretención en la infraestructura existente de gestión de aguas pluviales como para las comunidades en desarrollo que buscan un camino de desarrollo más rápido y sostenible. [ cita necesaria ]
En las áreas urbanas desarrolladas, las depresiones naturales donde se acumularía el agua de lluvia generalmente están cubiertas por superficies impermeables, como asfalto , pavimento u concreto, y están niveladas para uso de automóviles. Las aguas pluviales se dirigen a los desagües pluviales , lo que puede causar desbordamientos de los sistemas de alcantarillado combinados o contaminación, erosión o inundación de los cursos de agua que reciben el escurrimiento de las aguas pluviales. [8] [9] [10] El agua de lluvia redirigida suele ser más cálida que el agua subterránea que normalmente alimenta un arroyo y se ha relacionado con alteraciones en algunos ecosistemas acuáticos principalmente a través de la reducción del oxígeno disuelto (OD). La escorrentía de aguas pluviales también es una fuente de una amplia variedad de contaminantes arrastrados por superficies duras o compactadas durante las lluvias. Estos contaminantes pueden incluir compuestos orgánicos volátiles , pesticidas , herbicidas , hidrocarburos y trazas de metales . [11]
La gestión de las aguas pluviales se produce a escala de cuenca para evitar impactos aguas abajo en la calidad del agua urbana. [12] Una cuenca se mantiene mediante la acumulación, el almacenamiento y el flujo cíclicos de agua subterránea . [2] Las cuencas hidrográficas naturales se dañan cuando están selladas por una superficie impermeable, que desvía el escurrimiento de aguas pluviales que transportan contaminantes hacia los arroyos. Las cuencas urbanas se ven afectadas por mayores cantidades de contaminantes debido a las consecuencias de las actividades antropogénicas dentro de los entornos urbanos. [13] Las precipitaciones sobre superficies impermeables acumulan escorrentía superficial que contiene petróleo, bacterias y sedimentos que eventualmente llegan a arroyos y aguas subterráneas. [2] Las estrategias de control de aguas pluviales, como los jardines de infiltración, tratan la escorrentía superficial contaminada y devuelven el agua procesada al suelo subyacente, lo que ayuda a restaurar el sistema de cuencas. La eficacia de los sistemas de control de aguas pluviales se mide por la reducción de la cantidad de lluvia que se convierte en escorrentía ( retención ) y el tiempo de retraso (tasa de agotamiento) de la escorrentía. [14] Incluso los jardines de lluvia con pequeñas capacidades de infiltración diaria pueden crear un impacto acumulativo positivo en la mitigación de la escorrentía urbana. Aumentar el número de superficies permeables mediante el diseño de jardines de lluvia reduce la cantidad de aguas pluviales contaminadas que llegan a los cuerpos de agua naturales y recargan las aguas subterráneas a un ritmo mayor. [15] Además, agregar un jardín de lluvia a un sitio que experimenta una escorrentía excesiva de agua de lluvia mitiga la carga de cantidad de agua en los sistemas públicos de aguas pluviales. [ cita necesaria ]
El enfoque de biorretención para el tratamiento del agua, y específicamente para los jardines de lluvia en este contexto, tiene dos vertientes: utilizar los procesos naturales dentro de los paisajes y suelos para transportar, almacenar y filtrar las aguas pluviales antes de que se conviertan en escorrentía, y reducir la cantidad total de residuos impermeables. superficie que recubre el terreno y que permite el escurrimiento urbano contaminado. [16] Los jardines de lluvia funcionan más eficazmente cuando interactúan con el sistema mayor de control de aguas pluviales. Este enfoque integrado del tratamiento del agua se denomina "cadena de aguas pluviales", y consta de todas las técnicas asociadas para impedir la escorrentía superficial, retener la escorrentía para su infiltración o evaporación, detener la escorrentía y liberarla a un ritmo predeterminado y transportarla. lluvia desde donde aterriza hasta los centros de detención o retención. [16] Los jardines de lluvia tienen muchos efectos reverberantes en el sistema hidrológico en general . En un sistema de biorretención, como un jardín de lluvia, el agua se filtra a través de capas de suelo y vegetación, que tratan el agua antes de que ingrese al sistema de agua subterránea o a un drenaje inferior. Cualquier escurrimiento restante de un jardín de lluvia tendrá una temperatura más baja que el escurrimiento de una superficie impermeable, lo que reduce el choque térmico en los cuerpos de agua receptores. Además, aumentar la cantidad de superficies permeables mediante el diseño de jardines de lluvia urbanos reduce la cantidad de aguas pluviales contaminadas que llegan a los cuerpos de agua naturales y recargan las aguas subterráneas a un ritmo mayor. [17]
El concepto de LID (diseño de bajo impacto) para la gestión de aguas pluviales se basa en la biorretención : una práctica de diseño de paisajes y agua que utiliza las propiedades químicas, biológicas y físicas de los suelos, microorganismos y plantas para controlar la calidad y cantidad del flujo de agua. dentro de un sitio. [16] Las instalaciones de biorretención están diseñadas principalmente para la gestión del agua y pueden tratar escorrentías urbanas, aguas pluviales, aguas subterráneas y, en casos especiales, aguas residuales . Los humedales construidos cuidadosamente diseñados son necesarios para la biorretención de aguas residuales o aguas grises , que tienen mayores efectos en la salud humana que las implicaciones del tratamiento de la escorrentía y las precipitaciones urbanas. Los beneficios ambientales de los sitios de biorretención incluyen una mayor diversidad de vida silvestre y producción de hábitat y un uso de energía y contaminación minimizados. Priorizar la gestión del agua a través de sitios naturales de biorretención elimina la posibilidad de cubrir el terreno con superficies impermeables. [18]
La biorretención controla la cantidad de aguas pluviales mediante la interceptación, infiltración, evaporación y transpiración. [16] Primero, la lluvia es capturada por el tejido vegetal (hojas y tallos) y en los microporos del suelo . Luego, el agua realiza una infiltración (el movimiento descendente del agua a través del suelo) y se almacena en el suelo hasta que el sustrato alcanza su capacidad de humedad, cuando comienza a acumularse en la parte superior del elemento de biorretención. El agua estancada y el agua de las superficies de las plantas y del suelo luego se evapora a la atmósfera. El diseño óptimo de los sitios de biorretención apunta a que el agua estancada poco profunda alcance una mayor tasa de evaporación. El agua también se evapora a través de las hojas de las plantas en la característica y de regreso a la atmósfera, lo cual es un proceso conocido como evapotranspiración . [19]
La calidad de las aguas pluviales se puede controlar mediante bioretención mediante sedimentación, filtración, asimilación, adsorción , degradación y descomposición. [16] Cuando el agua se acumula encima de una característica de biorretención, los sólidos suspendidos y las partículas grandes se sedimentarán. Las partículas de polvo, las partículas de tierra y otros desechos pequeños se filtran del agua a medida que avanza hacia abajo a través del suelo y las raíces de las plantas intercaladas. Las plantas absorben algunos de los nutrientes para utilizarlos en sus procesos de crecimiento o para almacenar minerales. Las sustancias químicas disueltas en el agua también se adhieren a las superficies de las raíces de las plantas, a las partículas del suelo y a otras materias orgánicas del sustrato y se vuelven ineficaces. Los microorganismos del suelo descomponen los productos químicos restantes y la pequeña materia orgánica y descomponen eficazmente los contaminantes en una materia del suelo saturada. [20]
Si bien la purificación natural del agua se basa en el diseño de áreas plantadas, los componentes clave de la biorremediación son la calidad del suelo y la actividad de los microorganismos . Estas características son respaldadas por las plantas, que crean espacios porosos secundarios para aumentar la permeabilidad del suelo, previenen la compactación del suelo a través del crecimiento complejo de la estructura de las raíces, proporcionan hábitats para los microorganismos en las superficies de sus raíces y transportan oxígeno al suelo. [20]
El diseño de jardines pluviales abarca una amplia gama de características basadas en los principios de biorretención. Luego, estas instalaciones se organizan en una secuencia y se incorporan al paisaje en el orden en que la lluvia pasa de los edificios y las superficies permeables a los jardines y, finalmente, a los cuerpos de agua. Un jardín de lluvia requiere un área donde el agua pueda acumularse e infiltrarse , y donde las plantas puedan mantener tasas de infiltración, diversas comunidades de microorganismos y capacidad de almacenamiento de agua. Debido a que los sistemas de infiltración manejan la cantidad de agua pluvial reduciendo los volúmenes de escorrentía y los flujos máximos, el diseño del jardín de lluvia debe comenzar con un análisis del sitio y una evaluación de las cargas de lluvia en el sistema de biorretención propuesto. [13] Esto conducirá a un conocimiento diferente sobre cada sitio, lo que afectará la elección de las plantaciones y los sistemas de sustrato. Como mínimo, los jardines de lluvia deben diseñarse para la tasa de escorrentía máxima durante la tormenta más severa esperada. La carga aplicada al sistema determinará el caudal de diseño óptimo. [15]
Los jardines existentes se pueden adaptar para que funcionen como jardines de lluvia ajustando el paisaje de modo que los bajantes y las superficies pavimentadas drene hacia las áreas de plantación existentes. Aunque los jardines existentes tienen tierra suelta y plantas bien establecidas, es posible que sea necesario aumentar su tamaño y/o con plantaciones adicionales y diversas para soportar una mayor capacidad de infiltración. Además, muchas plantas no toleran las raíces saturadas por mucho tiempo y no podrán soportar el mayor flujo de agua. Las especies de plantas del jardín de lluvia deben seleccionarse para que coincidan con las condiciones del sitio después de determinar la ubicación requerida y la capacidad de almacenamiento del área de biorretención. Además de mitigar la escorrentía urbana, el jardín de lluvia puede contribuir a la creación de hábitats urbanos para mariposas , aves e insectos benéficos nativos . [21]
Los jardines de lluvia a veces se confunden con bioswales . Los pantanos se inclinan hacia un destino, mientras que los jardines de lluvia están nivelados; sin embargo, un bioswale puede terminar con un jardín de lluvia como parte de un sistema más amplio de manejo de aguas pluviales. Las zanjas de drenaje pueden manejarse como bioswales e incluso incluir jardines de lluvia en serie, ahorrando tiempo y dinero en mantenimiento. La parte de un jardín que casi siempre tiene agua estancada es un jardín acuático , un humedal o un estanque, y no un jardín de lluvia. Los jardines de lluvia también se diferencian de los estanques de retención , donde el agua se infiltrará en el suelo a un ritmo mucho más lento, en uno o dos días. [22]
El agua recolectada se filtra a través de estratos de suelo o suelo de cultivo técnico, llamado sustrato. Una vez que el suelo alcanza su límite de saturación, el exceso de agua se acumula en la superficie del suelo y eventualmente se infiltra en el suelo natural que se encuentra debajo. La mezcla de suelo de bioretención normalmente debe contener 60% de arena , 20% de abono y 20% de tierra vegetal . Los suelos con mayores concentraciones de compost han mostrado efectos mejorados en la filtración de agua subterránea y de lluvia. [23] La tierra no permeable debe eliminarse y reemplazarse periódicamente para generar el máximo rendimiento y eficiencia si se utiliza en el sistema de biorretención. El suelo arenoso (mezcla de biorretención) no se puede combinar con un suelo circundante que tenga un menor contenido de arena porque las partículas de arcilla se asentarán entre las partículas de arena y formarán una sustancia similar al concreto que no favorece la infiltración, según un estudio de 1983. . [24] El suelo de césped compacto no puede albergar agua subterránea tan bien como los suelos arenosos, porque los microporos dentro del suelo no son suficientes para retener niveles sustanciales de escorrentía. [dieciséis]
Cuando los suelos de un área no son lo suficientemente permeables para permitir que el agua drene y se filtre a un ritmo adecuado, se debe reemplazar el suelo e instalar un drenaje inferior. A veces, un pozo seco con una serie de capas de grava cerca del punto más bajo del jardín de lluvia ayudará a facilitar la filtración y evitar la obstrucción de la cuenca de sedimentación. [13] Sin embargo, un pozo seco colocado en el lugar más bajo puede obstruirse con sedimento prematuramente, convirtiendo el jardín en una cuenca de infiltración y anulando su propósito como sistema de biorretención. Cuanto más contaminada esté el agua de escorrentía, más tiempo deberá retenerse en el suelo para su purificación. La capacidad para un período de purificación más largo a menudo se logra instalando varios estanques de lluvia más pequeños con suelo más profundo que el nivel freático alto estacional . En algunos casos, se utilizan células de biorretención revestidas con drenaje subterráneo para retener cantidades más pequeñas de agua y filtrar cantidades mayores sin permitir que el agua se filtre tan rápidamente. Un estudio de cinco años realizado por el Servicio Geológico de EE. UU. indica que los jardines de lluvia en suelos arcillosos urbanos pueden ser efectivos sin el uso de drenajes inferiores o el reemplazo de suelos nativos con la mezcla de biorretención. Sin embargo, también indica que las tasas de infiltración previas a la instalación deben ser de al menos 0,25 pulgadas/hora. Los suelos tipo D requerirán un drenaje inferior combinado con la mezcla de suelo arenoso para drenar adecuadamente. [25]
Los jardines de lluvia suelen estar ubicados cerca del tubo de desagüe del techo de un edificio (con o sin tanques de agua de lluvia ). La mayoría de los jardines de lluvia están diseñados para ser un punto final del sistema de drenaje de un edificio o sitio urbano con capacidad para filtrar toda el agua entrante a través de una serie de capas de tierra o grava debajo de las plantaciones superficiales. Se puede usar un drenaje francés para dirigir una parte del agua de lluvia a un lugar de desbordamiento en caso de lluvias más intensas. Si el sitio de biorretención tiene escorrentía adicional dirigida desde bajantes que salen del techo de un edificio, o si el suelo existente tiene una tasa de filtración superior a 5 pulgadas por hora, el sustrato del jardín de lluvia debe incluir una capa de grava o arena debajo del capa superior del suelo para hacer frente a esa mayor carga de infiltración. [2] Si no se diseñaron originalmente para incluir un jardín de lluvia en el sitio, las bajantes del techo se pueden desconectar y desviar a un jardín de lluvia para modernizar el manejo de las aguas pluviales. Esto reduce la cantidad de carga de agua en el sistema de drenaje convencional y, en cambio, dirige el agua para la infiltración y el tratamiento a través de funciones de biorretención. Al reducir la descarga máxima de aguas pluviales, los jardines de lluvia extienden el tiempo de retraso hidráulico y de alguna manera imitan el ciclo natural del agua desplazado por el desarrollo urbano y permiten la recarga de las aguas subterráneas . Si bien los jardines de lluvia siempre permiten restaurar la recarga de las aguas subterráneas y reducir los volúmenes de aguas pluviales, es posible que no mejoren la contaminación a menos que se incluyan materiales de remediación en el diseño de las capas de filtración. [26]
Las plantas típicas de un jardín de lluvia son las herbáceas perennes y los pastos, que se eligen por su estructura de raíces porosas y su alta tasa de crecimiento. [16] También se pueden plantar árboles y arbustos para cubrir áreas más grandes en el sitio de biorretención. Aunque se seleccionan y diseñan plantas específicas para los respectivos suelos y climas, [27] normalmente se utilizan para el jardín de lluvia plantas que pueden tolerar suelos tanto saturados como secos. Deben mantenerse para lograr la máxima eficiencia y ser compatibles con los usos de la tierra adyacente. Las plantas nativas y adaptadas se seleccionan comúnmente para los jardines de lluvia porque son más tolerantes al clima, el suelo y las condiciones del agua locales; tener sistemas de raíces profundos y variables para mejorar la infiltración de agua y la tolerancia a la sequía; aumentar el valor del hábitat, la diversidad de las comunidades ecológicas locales y la sostenibilidad general una vez establecido. La vegetación con una estructura de raíces densa y uniforme ayuda a mantener una infiltración constante en todo el sistema de biorretención. [28] Puede haber compensaciones asociadas con el uso de plantas nativas, incluida la falta de disponibilidad de algunas especies, la emergencia tardía de la primavera, una temporada de floración corta y un establecimiento relativamente lento.
Es importante plantar una amplia variedad de especies para que el jardín de lluvia sea funcional en todas las condiciones climáticas. Es probable que el jardín experimente un gradiente de niveles de humedad a lo largo de su vida útil, por lo que son deseables algunas plantaciones tolerantes a la sequía. Hay cuatro categorías de tolerancia a la humedad de una especie vegetativa que se pueden considerar al elegir plantas para un jardín de lluvia. El suelo húmedo está constantemente lleno de agua con largos períodos de acumulación de agua superficial; esta categoría incluye sitios pantanosos y pantanosos. El suelo húmedo siempre está ligeramente húmedo y las plantas que prosperan en esta categoría pueden tolerar períodos más prolongados de inundación. El suelo mésico no es ni muy húmedo ni muy seco; Las plantas que prefieren esta categoría pueden tolerar breves períodos de inundación. [16] El suelo seco es ideal para plantas que pueden soportar largos períodos secos. Las plantaciones elegidas para jardines de lluvia deben poder prosperar durante períodos extremos de humedad y sequía, ya que los jardines de lluvia oscilan periódicamente entre estos dos estados. Es poco probable que un jardín de lluvia en climas templados se seque por completo, pero los jardines en climas secos necesitarán mantener niveles bajos de humedad del suelo durante los períodos de sequía. Por otro lado, es poco probable que los jardines de lluvia sufran un anegamiento intenso, ya que la función de un jardín de lluvia es drenar el exceso de agua del sitio. Las plantas que normalmente se encuentran en los jardines de lluvia pueden absorber grandes cantidades de lluvia durante el año como estrategia intermedia durante la estación seca. [16] La transpiración de las plantas en crecimiento acelera el secado del suelo entre tormentas. Los jardines de lluvia funcionan mejor utilizando plantas que crecen en suelos regularmente húmedos, porque estas plantas generalmente pueden sobrevivir en suelos más secos que son relativamente fértiles (contienen muchos nutrientes).
La vegetación elegida debe respetar las restricciones y limitaciones del sitio y, especialmente, no debe impedir la función principal de biorretención. Los árboles debajo de líneas eléctricas, o que levantan las aceras cuando el suelo se humedece, o cuyas raíces buscan y obstruyen las baldosas de drenaje pueden causar daños costosos. Los árboles generalmente contribuyen más a los sitios de bioretención cuando están ubicados lo suficientemente cerca como para aprovechar la humedad en la depresión del jardín de lluvia, pero no dan demasiada sombra al jardín ni permiten la evaporación. Dicho esto, dar sombra a las aguas superficiales abiertas puede reducir el calentamiento excesivo de los hábitats vegetativos. Las plantas toleran las inundaciones de agua tibia durante menos tiempo que el agua fría porque el calor expulsa el oxígeno disuelto , por lo que una planta que tolera las inundaciones de principios de primavera puede no sobrevivir a las inundaciones de verano. [dieciséis]
Los jardines de lluvia están diseñados para capturar el flujo inicial de aguas pluviales y reducir la acumulación de toxinas que fluyen directamente a los cursos de agua naturales a través de la filtración del suelo. La remediación natural de aguas pluviales contaminadas es un proceso de tratamiento eficaz y gratuito. Dirigir el agua para que fluya a través del suelo y la vegetación logra la captura de partículas contaminantes, mientras que los contaminantes atmosféricos son capturados en las membranas de las plantas y luego atrapados en el suelo, donde la mayoría de ellos comienzan a descomponerse. Estos enfoques ayudan a difundir la escorrentía, lo que permite que los contaminantes se distribuyan por todo el sitio en lugar de concentrarse. [29] La Fundación Nacional de Ciencias , la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y varias instituciones de investigación están estudiando actualmente el impacto de aumentar los jardines de lluvia con materiales capaces de capturar o reducir químicamente los contaminantes a compuestos benignos.
El principal desafío del diseño de jardines de lluvia es predecir los tipos de contaminantes y las cargas aceptables de contaminantes que el sistema de filtración del jardín de lluvia puede procesar durante tormentas de alto impacto. Los contaminantes pueden incluir material orgánico, como desechos animales y derrames de petróleo, así como material inorgánico, como metales pesados y nutrientes fertilizantes . Se sabe que estos contaminantes provocan una promoción excesiva y dañina del crecimiento de plantas y algas si se filtran en arroyos y ríos. El desafío de predecir las cargas contaminantes es especialmente grave cuando ocurre un evento de lluvia después de un período seco más prolongado. Las aguas pluviales iniciales suelen estar muy contaminadas con los contaminantes acumulados durante los períodos secos. Los diseñadores de jardines de lluvia se han centrado anteriormente en encontrar plantas nativas robustas y fomentar una biofiltración adecuada, pero recientemente han comenzado a aumentar las capas de filtración con medios específicamente adecuados para reducir químicamente la redox de las corrientes contaminantes entrantes. Ciertas especies de plantas son muy eficaces para almacenar nutrientes minerales, que sólo se liberan cuando la planta muere y se descompone. Otras especies pueden absorber contaminantes de metales pesados. Recortar y eliminar por completo estas plantas al final del ciclo de crecimiento elimina por completo estos contaminantes. Este proceso de limpieza de suelos contaminados y aguas pluviales se llama fitorremediación . [dieciséis]
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