Mudança climática subterrânea ameaça desestabilizar edifícios

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Mudança climática subterrânea ameaça desestabilizar
edifícios
 Centro
de Chicago. (joe daniel preço/Getty Images)
A terra sob nossas principais cidades está esquentando, transformando-se de maneiras que podem
danificar edifícios, pontes e sistemas de transporte.
Basta perguntar a qualquer passageiro sufocante no metrô de Londres ou no metrô de Nova York, e eles
vão transpirar dizendo sobre como os sistemas de transporte subterrâneos estão vomitando calor.
Como esse calor se difunde no solo, está aumentando as temperaturas do solo, o que uma nova
pesquisa mostra que mudou os solos sob uma cidade dos EUA, mas mais do que a maioria dos edifícios
é construída para suportar.
Usando o distrito de Chicago Loop como um estudo de caso, e três anos de dados de uma rede de
sensores de temperatura sem fio, o engenheiro civil Alessandro Rotta Loria, da Universidade
Northwestern, em Illinois, construiu um modelo de computador 3D para simular como o aumento das
temperaturas impactou o ambiente subterrâneo.
Suas simulações duram um século, de 1951 (o ano em que Chicago completou seus túneis de metrô)
até 2051, e revelam "um impacto silencioso, mas potencialmente problemático, das ilhas de calor
urbanas subterrâneas no desempenho de estruturas e infraestruturas civis", escreve Rotta Loria em seu
artigo revisado por pares.
https://www.wired.co.uk/article/central-line-temperature-london-weather-heatwave
https://www.wired.co.uk/article/central-line-temperature-london-weather-heatwave
https://www.wnyc.org/story/87232-how-hot-is-it-on-nycs-subway-platforms-so-hot/
https://www.wnyc.org/story/87232-how-hot-is-it-on-nycs-subway-platforms-so-hot/
https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1
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Temperaturas do solo (a) a três profundidades abaixo do distrito de Loop, em Chicago. Cores
mais escuras representam temperaturas mais altas. Tendências médias de temperatura (b) para
diferentes tipos de solo. (Rotta Loria, Engenharia de Comunicações, 2023)
Só recentemente aprendemos como a cidade de Nova York poderia estar afundando sob o peso de seus
arranha-céus. Adicione calor à mistura, e o solo sob as cidades pode lentamente mudar, se acomodar e
diminuir à medida que os solos secam e compactam.
Além dos movimentados túneis do metrô, esse calor vem de dutos subterrâneos e cabos elétricos que
cruzam nossas cidades; o solo está repleto de bases de edifícios e garagens de estacionamento que
também vazam calor.
Enquanto todos os ambientes construídos absorvem o calor do Sol, os sedimentos de argila de grãos
finos, como os abaixo de Chicago, são particularmente propensos a encolher ou inchar com calor e
água.
É improvável que os edifícios entrem em colapso por causa de deformações lentas e relacionadas ao
calor, diz Rotta Loria. Mas mudanças subsuperficiais sutis de apenas alguns milímetros podem esticar
ou mobilizar fundações e afetar a durabilidade ou o desempenho dos materiais de construção ao longo
do tempo.
“O solo [em Chicago] está se deformando como resultado de variações de temperatura, e nenhuma
estrutura civil ou infraestrutura existente é projetada para suportar essas variações”, explica Rotta Loria,
que descobriu que as temperaturas do solo de Chicago estão atualmente esquentando em torno de
0,14oC por ano.
“Embora esse fenômeno não seja necessariamente perigoso para a segurança das pessoas, isso
afetará as operações diárias normais dos sistemas de fundação e da infraestrutura civil em geral”.
https://www.sciencealert.com/new-york-city-could-be-sinking-under-the-weight-of-its-skyscrapers
https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1
https://www.eurekalert.org/news-releases/994767
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Variações de deformação vertical no solo abaixo de Chicago, em profundidades variadas (a) e
tempos (b). (Rotta Loria, Engenharia de Comunicações, 2023)
Os cientistas sabem sobre a mudança climática subterrânea (ou ilhas de calor subsuperficial) por
algumas décadas, registrando pontos de acesso em solos e águas subterrâneas sob cidades como
Amsterdã, Istambul, Nanjing e Berlim.
No estudo de Rotta Loria, ele encontrou maiores variações de temperatura no solo na parte norte e mais
densamente construída do distrito de Loop, em Chicago, em comparação com seu extremo sul mais
esparso.
Média em todo o distrito, as temperaturas dentro de camadas distintas do solo variaram em cerca de 1-5
oC (1,8-9 ?F). Dependendo do tipo de solo, temperaturas mais quentes causaram deslocamentos de 8 a
12 milímetros sob vários edifícios, a modelagem encontrou.
Embora alguns milímetros possam parecer pequenos e os edifícios sejam projetados para tolerar alguns
edifícios flexíveis e outros edifícios mais antigos e outras infraestruturas não foram construídos para
suportar variações de temperatura vistas hoje, diz Rotta Loria.
“É muito provável que a mudança climática subterrânea já tenha causado rachaduras e assentamentos
de fundações excessivas que não associamos a esse fenômeno porque não estávamos cientes disso”,
diz ele.
Embora a redução das emissões para reduzir as temperaturas globais certamente aliviaria a tensão,
algumas cidades estão experimentando o uso de calor residual de sistemas de transporte, como o metrô
de Paris, para aquecer blocos de apartamentos e sistemas de água quente.
Chamados de reciclagem de calor, os cientistas dizem que é uma ideia viável que pode se tornar cada
vez mais necessária à medida que o mundo aquece e nossas cidades se expandem.
https://www.sciencealert.com/climate-change
https://doi.org/10.1007/s10040-020-02150-w
https://doi.org/10.1007/s10040-009-0474-7
https://link.springer.com/article/10.1007/s12665-011-1501-2
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.10.043
https://www.eurekalert.org/news-releases/994767
https://www.theguardian.com/environment/2010/sep/07/paris-metro-heating-zero-carbon
https://www.theguardian.com/environment/2010/sep/07/paris-metro-heating-zero-carbon
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31624-6
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“A mudança climática subterrânea em andamento deve ser mitigada para evitar impactos indesejados
em estruturas civis e infraestruturas no futuro”, conclui Rotta Loria no artigo.
O estudo foi publicado em Engenharia de Comunicações.
https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1
https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1
https://doi.org/10.1038/s44172-023-00092-1