Esta ilustración del artículo muestra la ubicación de los sensores de temperatura en el sitio de investigación de Dalton Highway. Crédito:Foto del dron por Soraya Kaiser; ilustración distribuida bajo Creative Commons 4.0 International
Carreteras, puentes Las tuberías y otros tipos de infraestructura en Alaska y en otras partes del Ártico se deteriorarán más rápido de lo esperado debido a que los planificadores no tuvieron en cuenta el impacto de las estructuras en el permafrost adyacente. según una investigación realizada por un experto en permafrost del Instituto Geofísico de Fairbanks de la Universidad de Alaska y otros.
Los investigadores dicen que los planificadores deben tener en cuenta las repercusiones secundarias de sus proyectos además de la proyección habitual de los efectos directos de arriba hacia abajo.
El hallazgo fue presentado en un artículo del 31 de mayo en La criosfera , una publicación de la Unión Europea de Geociencias.
Vladimir Romanovsky, profesor de geofísica del Instituto Geofísico de la UAF, se encuentra entre los 13 autores del artículo. El investigador principal del proyecto es Thomas Schneider von Deimling del Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina del Instituto Alfred Wegener en Potsdam, Alemania.
La investigación se centró en una parte de la autopista Dalton en la vertiente norte de Alaska, a unas 10 millas al sur de los campos petrolíferos de Prudhoe Bay. Los sensores monitorearon la temperatura en siete ubicaciones, tres al oeste de la carretera y cuatro al este.
Los investigadores encontraron que la descongelación de arriba hacia abajo no se limita al área debajo de la superficie de la carretera. En cambio, encontraron que la descongelación se extiende hacia afuera, que conduce a la desestabilización del terraplén y la subrasante y que es causada por la formación de taliks (áreas de terreno que se han descongelado y permanece descongelado durante todo el año) debajo de la punta de una carretera, la zona preparada en la base del terraplén y lindando con el terreno natural.
El resultado, los autores escriben, es una tasa de deshielo acelerada y una falla vial antes de lo anticipado, y una advertencia de que otros tipos de infraestructura del Ártico, como las tuberías, los tanques de almacenamiento de combustible y los aeropuertos fallarán antes de lo previsto.
Este diagrama modela la mitad de una carretera en sección transversal desde el centro de la carretera hasta la tundra adyacente. El gráfico ilustra la subdivisión en cuatro unidades estructurales (centro de la carretera, hombro, dedo del pie y tundra). El área grisácea con puntos negros representa el terraplén de la carretera. El sombreado azul claro indica la altura máxima potencial de nieve. El área azul oscuro ilustra un estanque junto a la carretera. Crédito:Imagen distribuida bajo Creative Commons 4.0 International
El suelo del permafrost se hunde cuando se descongela porque gran parte de su volumen proviene del hielo mezclado en el suelo o congelado en depósitos puros. El trabajo de campo y el posterior modelado por computadora de un camino de grava construido sobre permafrost continuo encontraron que un deshielo lento y gradual conducirá a una "degradación del permafrost acelerada y probablemente irreversible" y que "la falla de la carretera es inevitable una vez que se ha alcanzado un nivel crítico de calentamiento del suelo , "en ausencia de amplias medidas de enfriamiento del suelo, escriben los autores.
Los autores también escriben que sus hallazgos muestran una deficiencia en otros métodos de evaluación de riesgos de infraestructura, que no captan adecuadamente los cambios en el permafrost y no analizan la interacción entre la infraestructura y el terreno adyacente.
Esas deficiencias hacen que las estimaciones actuales de las fechas de falla de la infraestructura sean inexactas.
"No se pueden tomar decisiones en blanco cuando se trata de permafrost, "dijo Romanovsky, investigador del permafrost desde hace mucho tiempo. "Siempre tienes que ser más específico sobre la región, sobre la cantidad de hielo en el permafrost y sobre la propia infraestructura. Y cuando se toma todo esto en consideración, y el cambio climático, se puede tomar una decisión mucho más informada ".
La investigación resultará más beneficiosa en la planificación de nuevas carreteras que en el mantenimiento de carreteras existentes. por lo que poco se puede hacer para cambiar su construcción inicial. La investigación sin embargo, dar a los administradores de transporte una mejor idea de cuándo es probable que fallen las carreteras existentes, Dijo Romanovsky.
"El Departamento de Transporte puede, usando estos resultados, comprender cuánto tienen que planear gastar para mantener las carreteras en buenas condiciones, ", dijo." Tienen una buena idea a corto plazo, pero no saben que esperar decir, Dentro de 10 años, cuando el permafrost será aún más vulnerable de lo que es ahora y cómo continuará este proceso de descongelación ".
Los autores concluyen diciendo que es "crucial considerar los efectos del cambio climático al planificar y construir infraestructura en el permafrost, ya que una transición de un estado estable a uno altamente inestable puede ocurrir dentro de la vida útil de la infraestructura (aproximadamente 30 años)".
Agregan que su enfoque en la autopista Dalton ilustra que "tal transición puede ocurrir incluso en la próxima década para la infraestructura construida sobre permafrost continuo que muestra condiciones frías y relativamente estables en la actualidad".
