La tierra debajo de nuestras grandes ciudades se está calentando, cambiando de formas que dañan edificios, puentes y sistemas de transporte.
Pregúntele a cualquier pasajero congestionado en el metro de Londres O Metro de Nueva Yorky sudarán diciéndote lo calientes que son los sistemas de transporte subterráneo.
A medida que este calor se difunde a través del suelo, eleva la temperatura del suelo, lo que, según muestra una nueva investigación, ha desplazado ligeramente los terrenos debajo de una ciudad estadounidense, pero resiste más de lo que la mayoría de los edificios están construidos.
Usando el distrito de Chicago Loop como estudio de caso y tres años de datos de una red de sensores de temperatura inalámbricos, el ingeniero civil Alessandro Rotta Loria de la Universidad Northwestern en Illinois construyó un modelo de computadora en 3D para simular el impacto del aumento de las temperaturas en el ambiente subterráneo.
Sus simulaciones abarcan un siglo, desde 1951 (el año en que Chicago completó sus túneles subterráneos) hasta 2051, y revelan «un impacto silencioso pero potencialmente problemático de las islas de calor urbanas subterráneas en el desempeño de las estructuras civiles y la infraestructura», Rotta Loria. escribiendo en su artículo revisado por pares.
No fue hasta hace poco que supimos cómo la ciudad de Nueva York podría hundirse bajo el peso de sus rascacielos. Agregue calor a la mezcla, y el suelo debajo de las ciudades puede moverse, asentarse y hundirse lentamente a medida que los suelos se secan y compactan.
Además de los bulliciosos túneles del metro, este calor proviene de las tuberías subterráneas y los cables eléctricos que atraviesan nuestras ciudades; el suelo está salpicado de cimientos de edificios y garajes de estacionamiento que también pierden calor.
Si bien todos los entornos construidos absorben el calor del sol, los sedimentos de arcilla de grano fino como los que se encuentran debajo de Chicago son especialmente susceptibles a encogerse o hincharse con el calor y el agua.
Es poco probable que los edificios colapsen debido a las deformaciones lentas relacionadas con el calor, Rotta Loria dicho. Pero los cambios sutiles en el subsuelo de solo unos pocos milímetros pueden estresar o movilizar los cimientos y afectar la durabilidad o el rendimiento de los materiales de construcción con el tiempo.
«El suelo [in Chicago] se deforma por efecto de las variaciones de temperatura, y ninguna estructura o infraestructura civil existente está diseñada para soportar estas variaciones”, explicar Rotta Loria, quien descubrió que las temperaturas del suelo de Chicago se están calentando actualmente alrededor de 0,14 °C por año.
«Si bien este fenómeno no es necesariamente peligroso para la seguridad de la vida, afectará las operaciones diarias normales de los sistemas de cimentación y la infraestructura civil en general».
Los científicos han sabido sobre el cambio climático subterráneo (o islas de calor subterráneas) durante algunas décadas, registrando puntos críticos en suelos y aguas subterráneas debajo de ciudades como Ámsterdam, Estanbul, NanquínY Berlina.
En el estudio de Rotta Loria, encontró mayores variaciones de temperatura del suelo en la parte norte, más densamente construida, del distrito Loop de Chicago en comparación con su extremo sur más escaso.
Promediadas en todo el distrito, las temperaturas en distintas capas del suelo oscilaron entre 1 y 5 ° C (1,8 y 9 ° F). Dependiendo del tipo de suelo, las temperaturas más cálidas provocaron cambios de 8 a 12 milímetros debajo de varios edificios, según el modelo.
Si bien unos pocos milímetros pueden parecer pequeños y los edificios están diseñados para tolerar cierta flexibilidad, los edificios más antiguos y otras infraestructuras no se construyeron para soportar los cambios de temperatura que se ven hoy en día, dice Rotta Loria.
“Es muy probable que el cambio climático subterráneo ya haya provocado un excesivo agrietamiento y asentamiento de los cimientos que no asociamos con este fenómeno porque no éramos conscientes de ello”, dijo. dicho.
Si bien reducir las emisiones para reducir las temperaturas globales seguramente aliviaría la presión, algunas ciudades están experimentando con usando calor residual sistemas de transporte como el metro de París para calentar edificios y sistemas de agua caliente.
Llamado reciclaje de calor, los científicos dicen que es un idea factible esto puede volverse cada vez más necesario a medida que el mundo se calienta y nuestras ciudades se expanden.
«El cambio climático subterráneo en curso debe mitigarse para evitar impactos indeseables en las estructuras civiles y la infraestructura en el futuro», dijo Rotta Loria. concluye en el artículo.
El estudio fue publicado en Ingeniería de Comunicaciones.
