Según una nueva investigación, el suelo debajo de nuestras principales ciudades se está calentando y cambiando de formas que están dañando edificios, puentes y sistemas de transporte. A medida que el calor se difunde bajo tierra, la temperatura de la superficie del suelo aumenta, cambiando ligeramente la composición y estructura de la capa sobre la que se asientan los edificios.
Un nuevo estudio de la Universidad de Northwestern en los Estados Unidos vinculó por primera vez el llamado «cambio climático subterráneo» a los impactos en el suelo debajo de las áreas urbanas, que pueden afectar los edificios y la infraestructura en general. La nueva investigación se publicó recientemente en la revista Communications Engineering, propiedad del grupo Nature.
El trabajo científico ha conseguido cuantificar las deformaciones del suelo provocadas por las islas de calor subterráneas y su efecto sobre las infraestructuras civiles. “El cambio climático subterráneo es un peligro silencioso: el suelo se deforma bajo el efecto de las variaciones de temperatura, y ninguna estructura civil o infraestructura existente está diseñada para soportar estas variaciones”, dijo en un comunicado de prensa el autor del informe del nuevo estudio, Alessandro. Rotta Loria. .
Un peligro silencioso, que no puede ser ignorado.
Conocido tanto como «cambio climático subterráneo» o «islas de calor subterráneas», este fenómeno provoca diversos problemas ecológicos, como la contaminación de las aguas subterráneas, y problemas de salud humana, entre ellos asma y golpes de calor, según los científicos. Sin embargo, hasta ahora, los efectos del cambio climático subterráneo en la infraestructura civil han permanecido en gran parte sin estudiar o comprender.
Este fenómeno puede ser potencialmente peligroso para la seguridad de las personas que utilizan los edificios o viven en ellos, siempre que no se tomen medidas para detenerlo. Además, puede afectar las operaciones normales del día a día de los sistemas de cimentación y la infraestructura civil en general.
¿A qué se debe este fenómeno? Cuando el subsuelo se calienta, también se deforma. Este proceso hace que los cimientos de los edificios y el suelo circundante se muevan en exceso o incluso se agrieten debido a la expansión y contracción, lo que en última instancia afecta el rendimiento operativo y la durabilidad a largo plazo de las estructuras. Los científicos incluso creen que los daños a los edificios en el pasado pueden haber sido causados por temperaturas extremadamente altas, y esperan que estos problemas se repitan en el futuro.
Los sótanos, aparcamientos, túneles y estaciones de metro o tren son instalaciones que emiten calor de forma continua. En general, las ciudades son más cálidas que las áreas rurales porque los materiales de construcción atrapan periódicamente el calor de la actividad humana y la radiación solar, liberándolo luego a la atmósfera. Sin embargo, este fenómeno se observa particularmente en el subsuelo, principalmente bajo el impulso de la actividad antrópica.
Datos duros
Por ejemplo, en la zona de la ciudad de Chicago, Estados Unidos, que fue la zona ejemplo estudiada en la investigación, el aumento de temperatura del sótano provocó que muchas cimentaciones en el centro de la ciudad sufrieran asentamientos indeseables. , lento pero constante. Esto significa que la ciudad está experimentando un ligero hundimiento, según datos de la investigación.
Rotta Loria y su equipo instalaron una red inalámbrica de más de 150 sensores de temperatura en el área llamada Chicago Loop, tanto por encima como por debajo del suelo. Esto incluyó la colocación de sensores en sótanos de edificios, túneles subterráneos o estacionamientos subterráneos. A modo de comparación, el equipo también enterró sensores en Grant Park, un espacio verde ubicado a lo largo del lago Michigan, lejos de edificios y sistemas de transporte público.
Los datos de Wireless Sensing Network indicaron que las temperaturas subterráneas debajo del Chicago Loop a menudo son significativamente más cálidas que las temperaturas debajo de Grant Park: a medida que el calor se difunde a través del suelo, ejerce una presión significativa sobre los materiales, que se expanden y contraen con los cambios de temperatura.
Por ello, Rotta Loria concluye en su estudio que el impacto del cambio climático subterráneo en las infraestructuras civiles debe tenerse en cuenta en las futuras estrategias de planificación urbana, para evitar posibles daños y mal funcionamiento estructural. En general, el especialista sugiere que el cambio climático subterráneo puede representar un peligro silencioso para la infraestructura civil en Chicago y otras áreas urbanas del mundo, pero también una oportunidad para reutilizar o minimizar el calor residual subterráneo.
Referencia
El impacto silencioso del cambio climático subterráneo en la infraestructura civil. Alessandro F. Rotta Loria. Ingeniería de Comunicaciones (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1
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