Sono stati quantificati, per la prima volta, gli effetti del cambiamento climatico sul suolo e sulle infrastrutture civili. A farlo uno studio della Northwestern University, pubblicato su Communications Engineering, una rivista del gruppo Nature. Si tratta del primo studio che quantifica le deformazioni del terreno causate dalle isole di calore sotterranee e il loro effetto sulle infrastrutture civili. La ricerca della Northwestern University ha collegato per la prima volta i cambiamenti climatici sotterranei allo spostamento del terreno sotto le aree urbane. Quando il terreno si riscalda, si deforma.
Questo fenomeno fa si’ che le fondamenta degli edifici e il terreno circostante si muovano eccessivamente e addirittura si creino delle fessure, con conseguenti ripercussioni sulle prestazioni operative a lungo termine e sulla durata delle strutture. I ricercatori hanno anche rilevato che i danni agli edifici in passato possono essere stati causati dall’aumento delle temperature e prevedono che questi problemi continueranno per gli anni a venire. Sebbene l’aumento delle temperature rappresenti una minaccia per le nostre infrastrutture, i ricercatori lo considerano anche una potenziale opportunita’.
Catturando il calore di scarto emesso nel sottosuolo dai sistemi di trasporto sotterranei, dai parcheggi e dalle strutture interrate, gli urbanisti potrebbero mitigare gli effetti del cambiamento climatico sotterraneo e riutilizzare il calore come risorsa energetica termica non sfruttata. “Il cambiamento climatico sotterraneo e’ un pericolo silenzioso – ha dichiarato Alessandro Rotta Loria della Northwestern, che ha guidato lo studio -. Il terreno si sta deformando a causa delle variazioni di temperatura e nessuna struttura o infrastruttura civile esistente e’ progettata per resistere a queste variazioni; sebbene questo fenomeno non sia necessariamente pericoloso per l’incolumita’ delle persone, influenzera’ il normale funzionamento quotidiano dei sistemi di fondazione e delle infrastrutture civili in generale”, ha continuato Loria.
“L’argilla di Chicago puo’ contrarsi se riscaldata, come molti altri terreni a grana fine. Come risultato dell’aumento della temperatura nel sottosuolo, molte fondazioni del centro citta’ stanno subendo un assestamento indesiderato, lento ma continuo; in altre parole, non e’ necessario vivere a Venezia per vivere in una citta’ che sta sprofondando, anche se le cause di questi fenomeni sono completamente diverse”, ha spiegato Loria. In molte aree urbane del mondo, il calore si diffonde continuamente dagli edifici e dai mezzi di trasporto sotterranei, causando il riscaldamento del suolo a un ritmo allarmante. Precedenti ricercatori hanno scoperto che il sottosuolo poco profondo delle citta’ si riscalda da 0,1 a 2,5 gradi Celsius per decennio.
“Se si pensa a scantinati, garage, gallerie e treni, tutte queste strutture emettono continuamente calore”, ha detto Loria. “In generale, le citta’ sono piu’ calde delle aree rurali perche’ i materiali da costruzione intrappolano periodicamente il calore derivante dall’attivita’ umana e dalle radiazioni solari e poi lo rilasciano nell’atmosfera”, ha continuato Loria. Questo processo e’ stato studiato per decenni e ora stiamo esaminando la sua controparte sotterranea, che e’ per lo piu’ guidata dall’attivita’ antropica”, ha affermato Loria.
Negli ultimi anni, Rotta Loria e il suo team hanno installato una rete wireless di oltre 150 sensori di temperatura in tutto il Chicago Loop, sia sopra che sotto terra. I sensori sono stati collocati negli scantinati degli edifici, nei tunnel della metropolitana, nei parcheggi sotterranei e nelle strade sotterranee come Lower Wacker Drive.
Dopo aver raccolto dati sulla temperatura per tre anni, i ricercatori hanno costruito un modello computerizzato in 3D per simulare l’evoluzione della temperatura del suolo dal 1951, anno in cui Chicago ha completato i tunnel della metropolitana, ad oggi e hanno rilevato valori coerenti con quelli misurati sul campo. Gli scienziati hanno usato la simulazione per prevedere l’evoluzione delle temperature fino all’anno 2051.
“Abbiamo usato Chicago come laboratorio vivente, ma i cambiamenti climatici sotterranei sono comuni a quasi tutte le aree urbane dense del mondo”, ha detto Rotta Loria. “E tutte le aree urbane che soffrono di cambiamenti climatici sotterranei sono inclini ad avere problemi con le infrastrutture”, ha dichiarato Loria. “L’approccio piu’ efficace e razionale e’ quello di isolare le strutture sotterranee in modo da ridurre al minimo la quantita’ di calore disperso”, ha concluso Loria.
