El suelo debajo de nuestras bulliciosas ciudades está cambiando. A medida que las áreas urbanas crecen y la tecnología avanza, la tierra debajo se está calentando y podría representar una amenaza para nuestra infraestructura. Un estudio que analiza el tema ha sido publicado en Communications Engineering.
Este fenómeno, conocido como cambio climático subterráneo, se debe en gran medida al calor emitido por los sistemas e infraestructuras de transporte subterráneo. Estos sistemas generan un calor significativo. Este calor, a su vez, se difunde en el suelo, elevando las temperaturas y haciendo que el suelo se mueva.
El estudio
Ahora el ingeniero civil Alessandro Rotta Loria de la Universidad Northwestern en Illinois ha realizado un estudio centrado en el distrito de Chicago Loop. Usó tres años de datos de una red de sensores de temperatura inalámbricos para construir un modelo de computadora en 3D.
Este modelo simula cómo el aumento de las temperaturas ha afectado el medio ambiente subterráneo durante un siglo, desde 1951 hasta 2051. Los resultados revelan un impacto silencioso pero potencialmente problemático de las islas de calor urbanas subterráneas en el desempeño de las estructuras e infraestructuras civiles.
Las temperaturas del suelo en Chicago se están calentando actualmente a alrededor de 0,14 °C por año. Esto hace que el suelo se deforme de una manera que las estructuras existentes no están diseñadas para resistir.
Aunque el peligro inmediato para la seguridad humana es mínimo, estas variaciones de temperatura pueden afectar las operaciones normales de los sistemas de cimentación y la infraestructura civil. Incluso cambios en el subsuelo de unos milímetros pueden forzar los cimientos y afectar la durabilidad o el rendimiento de los materiales de construcción.
Calor mínimo
El calor que causa estos cambios proviene no solo de los túneles del metro, sino también de las tuberías subterráneas, los cables eléctricos, y los cimientos de los edificios y estacionamientos. Los sedimentos de arcilla de grano fino son particularmente propensos a encogerse o hincharse con el calor y el agua.
Unos pocos milímetros de desplazamiento pueden parecer insignificantes. Sin embargo, es importante recordar que los edificios y las infraestructuras más antiguas no fueron diseñados para soportar las variaciones de temperatura que vemos hoy.
Como señala Rotta Loria, es muy probable que el cambio climático subterráneo ya haya provocado grietas y asentamientos excesivos en los cimientos que no asociamos con este fenómeno porque no éramos conscientes de ello.
Soluciones
Abordar este problema requerirá un enfoque multifacético. Reducir las emisiones para reducir las temperaturas globales es una parte de la solución; pero también se podría utilizar ese mismo calor.
Algunas ciudades también están experimentando con el reciclaje de calor, utilizando el calor residual de los sistemas de transporte para calentar bloques de apartamentos y sistemas de agua caliente. Esto podría ayudar a mitigar los efectos del cambio climático subterráneo.
A medida que nuestras ciudades continúan creciendo y el mundo se calienta, es crucial que consideremos el impacto del cambio climático subterráneo en nuestra infraestructura. Al hacerlo, podemos garantizar la estabilidad y la longevidad de nuestras ciudades para las generaciones venideras.
