Cuando el terreno bajo tus pies deja de ser firme: la ciencia del suelo congelado y su impacto en el Ártico
En el norte de Siberia, donde el termómetro alcanza, y supera, los -50 °C y el invierno se extiende más de ocho meses, un fenómeno geológico define el paisaje: el permafrost. Este sustrato permanentemente helado constituye la base de núcleos urbanos como Norilsk, aunque también encierra un peligro latente con capacidad para provocar su desaparición.
La naturaleza del permafrost
El término permafrost, del inglés permanent frost, traducción literal «escarcha permanente», identifica a cualquier suelo que permanece congelado a 0 °C o menos durante como mínimo dos años consecutivos. En la práctica, buena parte del permafrost ártico mantiene su estado desde el fin de la última era glacial, es decir, la friolera de más de 10.000 años.
No se trata solo de tierra helada, sino de una estructura compleja compuesta por roca, sedimentos, hielo que puede suponer hasta el 70% del volumen, materia orgánica en descomposición y gases atrapados, principalmente metano y dióxido de carbono, con un espesor que oscila entre unos pocos metros y más de 1.500 en las zonas más frías de Siberia.
La capa activa y el ciclo estacional
Sobre el permafrost se encuentra la que se denomina como capa activa, que se descongela durante el breve verano ártico y vuelve a helarse en invierno. En este primer nivel la profundidad varía entre 30 centímetros y 2 metros, en función de la latitud y las condiciones locales.
Este ciclo anual resulta esencial para los ecosistemas del Ártico, ya que permite el crecimiento vegetal, facilita el drenaje hídrico y mantiene el equilibrio de los hábitats locales. Aunque al mismo tiempo también es un factor de inestabilidad para las infraestructuras humanas.
Norilsk, la ciudad sobre hielo
Norilsk, la urbe más septentrional del planeta con más de 100.000 habitantes, se asienta directamente sobre el permafrost. Lo que conlleva que al ser uno de los mayores complejos minero-industriales del mundo, se enfrente a retos estructurales muy particulares.
El suelo congelado ofrece una gran resistencia y puede soportar grandes cargas; pero si se deshiela, se transforma en lodo inestable que cede a poco se que le presiona. Los ingenieros soviéticos que edificaron Norilsk en la década de 1930 desarrollaron técnicas específicas para hacer frente y disminuir, en lo posible, este riesgo: edificaciones sobre pilotes elevados que permiten la circulación de aire frío bajo las estructuras, sistemas de refrigeración activa mediante tuberías, y aislamiento térmico para impedir que el calor de las construcciones penetre en el terreno.
El colapso silencioso del deshielo
El principal riesgo de las edificaciones árticas es el deshielo del permafrost, un proceso que se ha acelerado de forma notable en las últimas décadas como consecuencia del cambio climático.
Cuando el permafrost se descongela, se producen fenómenos de gran impacto. La subsidencia del terreno provoca el hundimiento del suelo conforme el hielo interno se va derritiendo, hasta el punto de que en algunas zonas de Siberia, el nivel del terreno ha descendido varios metros en pocas décadas. Sin una base estable, los edificios comienzan a inclinarse, las paredes se agrietan, las puertas dejan de encajar y las instalaciones interiores se dañan. En las carreteras aparecen ondulaciones que dificultan la circulación, mientras que las vías de tren se tuercen hasta quedan inservibles. Las tuberías de la calefacción, el agua y el gas se fracturan por los movimientos del subsuelo, lo que da lugar a fugas con consecuencias potencialmente catastróficas en el entorno ártico.
En mayo de 2020 los riesgos del deshielo quedaron patentes cuando en Norilsk colapsó un depósito de combustible cuando los pilotes que la sustentaban cedieron por la inestabilidad en el permafrost, lo que provocó el vertido de 21.000 toneladas de diésel a los ríos locales. Este incidente no se puede considerar como una anomalía aislada, sino como un presagio del futuro que amenaza a toda la región.
El círculo vicioso del calentamiento
El derretimiento de estas capas terrestres funciona como un mecanismo de retroalimentación que acelera el cambio climático. El permafrost almacena aproximadamente 1.500 gigatoneladas de carbono orgánico, casi el doble de la cantidad presente actualmente en la atmósfera.
Al descongelarse, los microorganismos descomponen la materia orgánica previamente congelada y liberan metano, CH₄, y dióxido de carbono, CO₂. Estos gases de efecto invernadero elevan la temperatura atmosférica, lo que a su vez acelera el deshielo de más permafrost, en un ciclo de “pescadilla que se muerde la cola”. Las proyecciones científicas prevén que, de mantenerse la tendencia actual, para 2100 el deshielo del permafrost podría liberar entre 130 y 160 gigatoneladas de carbono, lo que equivale a las emisiones actuales de Estados Unidos durante 25 años.
Adaptación y sus límites
Con el fin de contrarrestar dichos impactos, ingenieros y científicos exploran tecnologías para adaptar las construcciones árticas a la nueva realidad climática. Se implementan termosifones, tubos con refrigerante que extraen calor del suelo de forma pasiva, cimentaciones regulables y sensores de monitoreo térmico continuo, para intentar mantener congelado el permafrost aunque la temperatura ambiental aumente. No obstante, la aplicación de estas técnicas conllevan costes extremadamente elevados, lo que planteada una pregunta de difícil respuesta: ¿compensa preservar ciudades edificadas sobre un suelo que desaparece?.
