Permafrost: el reto de construir cuando el suelo se mueve bajo tus pies

A menos de 500 kilómetros del círculo polar ártico y en el valle del río Lena, en la parte oriental de Siberia, se encuentra Yakutsk. Una ciudad rusa famosa por ser una de las más frías del mundo, en la que el termómetro ha llegado a marcar -63 °C y el calendario se divide entre inviernos oscuros y veranos en los que apenas se pone el sol.

Yakutsk tiene un clima con temperaturas extremas. Y, sin embargo, el principal riesgo para esta ciudad no es el frío, sino el deshielo. Es la urbe más grande del planeta construida sobre permafrost, la capa de suelo que permanece congelada y que ahora amenaza con derretirse debido al calentamiento global.

La pérdida de permafrost pone en riesgo el medioambiente, las formas de vida de las comunidades locales y también numerosas infraestructuras, que ven peligrar sus cimientos al moverse el suelo sobre el que se levantan. Para evitarlo, es necesario frenar el calentamiento global y, a su vez, adecuar las infraestructuras a la nueva realidad climática.

Un suelo congelado

Se calcula que, hoy, hay más de 23 millones de kilómetros cuadrados de permafrost en el hemisferio norte. Es decir, 23 millones de kilómetros cuadrados de una capa de suelo que ha permanecido congelada durante al menos dos años. La mayor parte está en las regiones árticas, en áreas circumpolares de Canadá, Alaska, Groenlandia o Siberia — como es el caso del suelo que permanece congelado bajo Yakutsk.

Las propiedades de este suelo varían de un lugar a otro. Por lo general, está formado de una combinación de tierra, roca, arena, minerales, carbono orgánico y restos de animales y vegetales que se mantienen unidos por el hielo. En algunas zonas, el permafrost lleva congelado cientos e incluso miles de años.

La erosión costera revela el permafrost en Alaska. USGS (Flikr)

Sin embargo, el calentamiento global amenaza con alterar este equilibrio: al aumentar las temperaturas, el hielo del permafrost se derrite. Lo hace primero en las capas más superficiales y posteriormente en las más profundas, liberando grandes cantidades de dióxido de carbono y metano, gases de efecto invernadero que aceleran el cambio climático (que a su vez propicia el derretimiento del permafrost, formando así un círculo vicioso).

El derretimiento del permafrost provoca también otros problemas, como el aumento de la erosión, de la filtración en lagos y ríos y de la inestabilidad del suelo. Las personas que viven en ciudades y pueblos levantados sobre el permafrost ven cómo sus carreteras y sus edificios se hunden o se desquebrajan, por lo que han comenzado una carrera para encontrar soluciones que se basan tanto en la ciencia como en la ingeniería.

El reto de construir sobre el permafrost

El Cold Climate Housing Research Center (CCHRC), una organización sin ánimo de lucro que busca desarrollar tecnologías de construcción eficientes y sostenibles para las regiones que rodean los polos, tiene dos consejos principales que da a todos aquellos que quieren construir viviendas sobre el permafrost.

El primero es sencillo: ¡No lo hagas! “Las casas están diseñadas asumiendo que los cimientos son permanentes y estables, y el permafrost no lo es. Cuando se descongela, hace que los cimientos se muevan, lo que puede crear pequeños problemas como grietas o problemas estructurales importantes que llevan al hundimiento de edificios”, explican.

Sin embargo, esto no siempre es posible. En ciudades como Yakutsk, gran parte de la superficie está formada por permafrost. Y la ciudad sigue creciendo, debido sobre todo a la actividad minera y a la presencia de científicos e ingenieros que buscan soluciones a diferentes retos del cambio climático.

Vivienda en Yakutsk. Natxo Rodriguez (Flickr).

Para los casos en los que no construir no es una opción, el CCHRC da otra regla básica: si está congelado, mantenlo congelado. “El gran problema es que el permafrost es muy susceptible a la construcción. Y, cuando se descongela, el suelo se vuelve inestable”, explican. Por ello, es fundamental que las construcciones eviten el calentamiento del suelo.

De acuerdo con el CCHCR, la planificación de las construcciones y el diseño de los cimientos deben priorizar mantener el terreno en una temperatura estable, aprovechar las propias características del clima para garantizar que el suelo permanezca congelado y proteger la vegetación. Esto último es necesario porque la capa vegetal protege el suelo de los cambios de temperatura. Si se pierde, el permafrost se calienta durante el verano y comienza un periodo de descongelación que puede mantenerse también durante los meses más fríos.

De cimientos elevados a tuberías descubiertas

Una de las normas para levantar las ciudades que se encuentran más al norte, como Yakutsk o Noril, es separar en la medida de lo posible todos los elementos del suelo. Así, la base de los edificios suele estar elevada para evitar que el calor se transfiera al terreno y acelere el derretimiento del permafrost.

Esto es posible con cimientos basados en pilotes, encofrados o vigas que levantan las construcciones varios metros del suelo. Pueden ser de diferentes materiales (como acero o aluminio) y contar con mecanismos ajustables para que los edificios se muevan si el suelo también lo hace. En los últimos años, se han desarrollado también soluciones para añadir capas de aislamiento para que el calor del interior no escape al exterior.

Pero los cimientos no son las únicas estructuras que se separan del suelo: lo mismo sucede con las tuberías, los cables o los conductos de calefacción, que en estas ciudades se colocan a la vista y están pasando a ser una parte importante del paisaje urbano.

Aunque la construcción y el diseño de los edificios es fundamental para garantizar la supervivencia del permafrost, también entra en juego su mantenimiento. El CCHCR señala algunas acciones que pueden llevar a cabo los propios vecinos, como mantener despejadas las bases de las viviendas para que la nieve y el aire puedan pasar y favorecer que la temperatura se mantenga baja.

Un futuro para el permafrost

Las soluciones no acaban aquí. Priorizar la construcción de edificios multifamiliares o utilizar termosifones (tuberías que se instalan en el suelo para reducir la temperatura del permafrost durante el invierno e impedir así que se caliente más durante el verano, una opción que resulta eficiente, pero complicada y costosa) son otras que también se están poniendo en práctica.

En un contexto en el que las temperaturas no paran de subir, lidiar contra el derretimiento del permafrost es complicado. Sobre todo, en el Ártico, una región que se calienta tres veces más rápido que la media del planeta. Sin embargo, no es imposible. Cada vez más iniciativas combinan la ciencia y la tecnología con el conocimiento local, para conseguir mantener en pie el permafrost que hace posible la vida en las ciudades más frías del planeta.