STUDIU „Schimbările climatice subterane” deformează solul de sub clădiri: „Cu cât orașul este mai dens, cu atât sunt mai intense”

Un fenomen pe care oamenii de știință l-au numit „schimbări climatice subterane” deformează solul de sub orașe, a constatat un studiu realizat la Chicago, relatează CNN.

Această deplasare a terenului de sub zonele urbane ar putea reprezenta o problemă pentru clădiri și infrastructură, amenințând performanța și durabilitatea pe termen lung, potrivit cercetării.

Cunoscute sub denumirea tehnică de „insule de căldură subterane”, schimbările climatice subterane reprezintă încălzirea solului de sub picioarele noastre, cauzată de căldura degajată de clădiri și de mijloacele de transport subterane, cum ar fi sistemele de metrou.

„Cu cât orașul este mai dens, cu atât mai intense sunt schimbările climatice subterane”, a declarat autorul principal al studiului, Alessandro Rotta Loria, profesor asistent de inginerie civilă și de mediu la Universitatea Northwestern din Evanston, Illinois.

Solul, rocile și materialele de construcție se deformează atunci când sunt supuse la variații de temperatură. De exemplu, solul de sub clădiri se poate contracta atunci când se încălzește, provocând deplasări nedorite, a spus Rotta Loria.

„Deformațiile cauzate de schimbările climatice subterane sunt relativ mici ca amploare, dar se dezvoltă continuu”, a spus el. „În timp, acestea pot deveni foarte semnificative pentru performanța operațională a infrastructurii civile, cum ar fi fundațiile clădirilor, zidurile de retenție a apei, tunelurile și așa mai departe”.

Dar schimbările climatice subterane nu sunt aceleași cu schimbările climatice din atmosferă, care sunt determinate în mare parte de gazele cu efect de seră și care au efecte de anvergură, a declarat David Archer, profesor de științe geofizice la Universitatea din Chicago.

„A o numi schimbare climatică pare a fi o chestie de fațadă”, a spus Archer, care nu a fost implicat în acest studiu.

Totuși, termenul „schimbări climatice subterane” nu a fost inventat pentru acest studiu – el este folosit, iar fenomenul este un subiect de cercetare, de ceva timp.

„Un pericol tăcut”

Studiate în ultimii 25 de ani, schimbările climatice subterane pot cauza probleme precum contaminarea apelor subterane sau probleme cu căile ferate subterane, făcând ca șinele să fie predispuse la îndoire sau provocând îmbolnăvirea pasagerilor din cauza căldurii excesive. Cu toate acestea, efectele sale asupra infrastructurii civile nu au fost analizate până la acest studiu, potrivit lui Rotta Loria.

Cercetarea, publicată în această lună în revista Communications Engineering, a fost realizată prin instalarea a 150 de senzori de temperatură în cartierul Chicago Loop, atât la suprafață, cât și în subteran, și într-o varietate de locuri, cum ar fi subsoluri, tuneluri și garaje de parcare. Senzorii au fost plasați, de asemenea, în Grant Park, de-a lungul lacului Michigan, pentru a compara temperaturile dintr-o zonă neconstruită, fără exces de căldură provenită din construcții sau transport.

Datele au fost colectate pe parcursul a trei ani, iar rezultatele au arătat că solul de sub Loop era cu până la 10 grade Celsius mai cald decât cel de sub parc.

„Am găsit structuri subterane, cum ar fi subsolurile, unde temperatura aerului era foarte ridicată”, a declarat Rotta Loria. „Iar consecința este că cel puțin o parte din căldură se va difuza spre sol în timp, iar aceasta este originea fenomenului.”

Cercetătorii au folosit apoi datele pentru a construi un model computerizat al zonei Chicago Loop și a simula efectul creșterii temperaturilor asupra solului, din anii 1950 până în 2050. Ei au descoperit că, în funcție de compoziția solului, solul reacționează în mod inegal la încălzire și se poate atât extinde, cât și contracta cu cantități care – deși imperceptibile pentru oameni – ar putea cauza probleme pentru clădiri.

„Este important să subliniem că schimbările climatice subterane nu amenință siguranța oamenilor și nu amenință să prăbușească structuri și clădiri”, a declarat Rotta Loria. „Reprezintă însă o potențială provocare pentru funcționalitatea și durabilitatea structurilor, deoarece deformările excesive ale solului pot duce la distorsiuni, înclinări și, eventual, la fisuri.”

Ca urmare, apa ar putea curge mai ușor în structurile fisurate, putând provoca coroziune în materiale precum betonul armat.

„Există ceea ce eu numesc un pericol tăcut”, a spus Rotta Loria. „Clădirile care sunt mai predispuse la probleme, deoarece au fost proiectate și construite cu abordări depășite, sunt, de asemenea, cele care contribuie cel mai mult la schimbările climatice subterane, deoarece nu au o izolație termică adecvată și, prin urmare, injectează cea mai multă căldură în sol”.

„Colectarea căldurii”

Totuși, potrivit lui Rotta Loria, nu totul este doar o catastrofă. „Acest studiu ne poate face să ne dăm seama că ne aflăm în fața unei oportunități – putem acționa, și în diferite moduri”, a spus el.

Clădirile viitoare nu vor crește semnificativ fenomenul, deoarece tehnologiile și reglementările moderne de construcție impun o mai bună izolare și eficiență energetică. Iar pentru acele structuri care există deja, înțelegerea căldurii subterane prezintă oportunități, potrivit lui Rotta Loria.

„Putem acționa prin aplicarea izolației termice la incintele subterane ale clădirilor, pentru a minimiza cantitatea de căldură reziduală care ajunge în pământ”, a spus el. „Dar dacă, din orice motiv, nu suntem capabili să izolăm termic clădirile pentru a le spori eficiența energetică, am putea cel puțin să implementăm tehnologii geotermale sub sau lângă ele pentru a absorbi căldura reziduală care este generată și a o folosi pentru încălzire și răcire”.

David Toll, profesor de inginerie și co-director al Institutului de Hazard, Risc și Reziliență de la Universitatea Durham din Marea Britanie, a declarat că studiul este important deoarece efectele mișcărilor termice ale solului de sub orașe nu au fost obiectul multor cercetări.

„Concluzia mea în urma studiului ar fi că, pentru Chicago Loop, știm acum că aceste mișcări termice care au avut loc și cele prevăzute pentru viitorul imediat nu sunt suficient de mari pentru a fi îngrijorătoare. Aceasta este o constatare foarte utilă”, a declarat Toll, care nu a participat la cercetare.

„Cu toate acestea, asta nu înseamnă că astfel de schimbări de temperatură sub alte orașe, cu condiții de sol diferite, nu ar putea fi potențial problematice”.

—

Material publicat în cadrul proiectului „Dreptul la mediu curat, pentru un viitor durabil. Creșterea implicării cetățenilor în atingerea țintelor climatice ale UE (Green rights for a sustainable future: Enhancing citizens’ involvement in EU’s climate ambitions – „Green-Rights”), susținut de Agenția Executivă pentru Educație și Cultură (EACEA) cu atribuții delegate de Comisia Europeană.

Detalii despre proiect, AICI.

—-

Finanțat de Uniunea Europeană. Punctele de vedere și opiniile exprimate sunt însă ale autorilor și nu le reflectă în mod necesar pe cele ale Uniunii Europene sau ale Agenției Executive Europene pentru Educație și Cultură. Nici Uniunea Europeană și nici autoritatea finanțatoare nu pot fi considerate responsabile pentru acestea.