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El calor subterráneo generado por infraestructura urbana altera las propiedades del suelo, provoca deformaciones milimétricas e impone nuevos desafíos a la ingeniería en grandes ciudades, con impacto directo en la durabilidad de fundaciones, túneles y redes enterradas.
El calor liberado continuamente por garajes subterráneos, túneles de transporte, sótanos y redes técnicas está alterando el comportamiento del suelo bajo grandes ciudades.
En Chicago, una investigación liderada por la Northwestern University mostró que este calentamiento bajo la superficie ya provoca deformaciones en el terreno y puede comprometer, a lo largo del tiempo, el rendimiento de fundaciones, losas, paredes y tuberías enterradas.
Los autores consideran el proceso como un riesgo silencioso para la infraestructura, con potencial para elevar los costos de mantenimiento y acelerar daños graduales en áreas urbanas densas.
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Estudio en el subsuelo de Chicago revela calentamiento y deformaciones
La investigación transformó la región del Loop, centro financiero de Chicago, en un área de observación continua durante tres años.
Los investigadores instalaron una red inalámbrica con más de 150 sensores para registrar temperaturas por encima y por debajo del suelo, además de comparar los datos obtenidos en el ambiente construido con mediciones realizadas bajo el Grant Park, un área verde utilizada como referencia.
El resultado fue una diferencia térmica notable: en partes del distrito central, el subsuelo apareció aproximadamente 10 °C más caliente que en el punto de control.
Islas de calor subterráneas e impacto en el suelo urbano
El trabajo describe un fenómeno conocido como “cambio climático subterráneo” o formación de islas de calor en el subsuelo.
En lugar de limitarse al malestar térmico en estaciones y túneles, este calor comienza a interferir también en las propiedades físicas de los materiales enterrados.
Los suelos, rocas y componentes constructivos reaccionan a variaciones de temperatura, expandiéndose o contrayéndose de acuerdo con la composición y las condiciones de carga a las que están sometidos.
Las simulaciones en tres dimensiones realizadas a partir de estas mediciones indicaron que algunas capas del terreno pueden elevarse hasta 12 milímetros, mientras que otras pueden ceder alrededor de 8 milímetros.
A escala urbana, son desplazamientos discretos para quien observa la superficie.
Para la ingeniería, sin embargo, esta diferencia es suficiente para producir asentamientos indeseados, inclinaciones, distorsiones en elementos estructurales y apertura de fisuras, sobre todo cuando los movimientos ocurren de forma desigual bajo una misma construcción.
Deformaciones milimétricas y riesgos para fundaciones y estructuras
El problema no radica en una ruptura instantánea, sino en la repetición silenciosa de esfuerzos para los cuales gran parte de la infraestructura antigua nunca fue diseñada.
El estudio afirma que las estructuras civiles existentes no fueron concebidas para lidiar con el aumento persistente de la temperatura del suelo en áreas urbanas.
Cuando diferentes tramos del terreno reaccionan de manera desigual al calentamiento, surgen tensiones que pueden afectar cimientos, muros de contención, suelos, túneles, vías y tuberías instaladas debajo de las calles.
En Chicago, este efecto adquiere relevancia adicional debido a la presencia de arcillas finas, más sensibles a la combinación de calor, humedad y carga.
El investigador Alessandro Rotta Loria, autor del estudio, afirma que la arcilla de la ciudad puede contraerse cuando se calienta, favoreciendo asentamientos lentos y continuos en parte de los cimientos del centro.
La deformación térmica, en este contexto, no actúa sola: se suma al peso de las edificaciones, a las características geotécnicas locales y al envejecimiento natural de materiales y sistemas constructivos.
Sin colapso inmediato, pero con impacto acumulado en la infraestructura
Aunque la imagen de un colapso repentino sea más llamativa, no es eso lo que describe el estudio.
El propio autor afirmó, en entrevistas sobre la investigación, que el fenómeno no representa necesariamente un peligro inmediato para la seguridad de las personas ni una amenaza actual de derrumbe de edificios.
La alerta recae sobre otro frente: la pérdida gradual de rendimiento operacional de las estructuras, con posibilidad de fisuras, filtraciones, asentamiento excesivo, inclinación y aumento de los gastos de reparación a lo largo de los años.
Esta distinción es central para entender la gravedad real del panorama.
En ingeniería urbana, las fallas progresivas rara vez comienzan con señales espectaculares.
Suelen surgir en forma de pequeños desplazamientos, grietas localizadas, filtraciones persistentes y deformaciones que pasan desapercibidas hasta afectar el funcionamiento cotidiano de una obra.
Cuando estos indicios son ignorados, la factura aparece después en refuerzos estructurales, intervenciones de emergencia y un mantenimiento correctivo más caro, sobre todo en centros densamente poblados con redes subterráneas complejas y antiguas.
El fenómeno puede afectar a metrópolis de todo el mundo
Los autores tratan Chicago como estudio de caso, no como excepción.
Según la investigación y las entrevistas concedidas por Rotta Loria, el calentamiento del subsuelo se espera en centros urbanos de todo el mundo, con intensidad variable según la densidad constructiva, la edad de las edificaciones, el tipo de suelo, la presencia de túneles, el tráfico ferroviario y la concentración de fuentes permanentes de calor.
En áreas más compactas, el calor liberado por estaciones, frenos de trenes, estacionamientos, subsuelos técnicos y sótanos tiende a acumularse con menos disipación natural.
La literatura mencionada en el estudio indica que el subsuelo superficial en ciudades ya está calentándose a tasas entre 0,1 °C y 2,5 °C por década, dependiendo del contexto local.
Este escenario refuerza la necesidad de incorporar el tema en la planificación urbana, en los proyectos geotécnicos y en la gestión de activos públicos y privados.
La discusión no involucra solo riesgo, sino también la posibilidad de reaprovechar el calor desperdiciado, siempre que existan sistemas capaces de captarlo y convertirlo en energía útil para calentar ambientes o agua.
Presión creciente sobre ciudades y necesidad de adaptación
La principal consecuencia práctica es la revisión de un supuesto antiguo de la ingeniería: la idea de que el terreno bajo áreas consolidadas se comporta de forma relativamente estable a lo largo del tiempo, siempre que no haya grandes intervenciones en la superficie.
El estudio de Chicago muestra que la operación cotidiana de una metrópoli también modifica el subsuelo, aunque de manera invisible.
Esto exige un monitoreo más preciso, proyectos que consideren el historial térmico del terreno y políticas urbanas capaces de reducir emisiones de calor en infraestructura enterrada.
Más que un episodio aislado, el caso documentado en Chicago expone una presión a largo plazo sobre ciudades que concentran sistemas subterráneos intensos y envejecidos.
La señal detectada por la investigación no es la de un colapso en serie, sino la de una deterioración lenta que puede comprometer la durabilidad de obras civiles, encarecer el mantenimiento y ampliar vulnerabilidades ya existentes en las metrópolis, especialmente donde el suelo es sensible al calor y a la pérdida de humedad.
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