Uso del espacio subterráneo como alternativa a los retos de la 4ª Revolución

Durante las dos primeras décadas del siglo XXI la humanidad ha sido testigo del nacimiento de la llamada 4ª Revolución Industrial, en la cual aparece una cascada de nuevas tecnologías y un cambio en la visión de lo que cotidianamente considerábamos normal. Los cambios asociados a esta nueva revolución han sido experimentados en campos como las comunicaciones, las aplicaciones tecnológicas, la producción industrial, las ciencias naturales, entre otros.

Si bien el análisis de todas las implicaciones de esta explosión de nuevas tecnologías tiene sobre la sociedad, en este caso particular me atreveré a simplificarlo en dos necesidades particulares.

La primera es la urgencia de conciliar el crecimiento y desarrollo tecnológico de la humanidad con las capacidades del planeta tierra y sus recursos limitados para sustentarnos; la segunda sería direccionar de manera adecuada las herramientas que se ponen disponibles en esta 4ª Revolución para lograr el cumplimiento de la primera necesidad.

Ahora, en el presente texto no se pretende determinar o exponer la manera en que como especie logremos solucionar en alguna medida las dos premisas expuestas en el párrafo anterior; sin embargo, si tiene como objetivo plantear, desde un enfoque ingenieril, como el uso planeado y eficiente del espacio subterráneo, puede ser una alternativa que sume al logro de las metas asociadas a las 4ª Revolución Industrial.

En primera instancia es importante mencionar que el uso del espacio subterráneo siempre ha estado presente en el desarrollo de la civilización. En el transcurso de la historia se encuentran ejemplos del uso de túneles y espacios subterráneos para diversos fines, desde religiosos (como en el caso de Egipto) o como obras de infraestructura (estructuras hidráulicas para transporte de agua desde los manantiales a las ciudades construidas entre los ríos Tigris y Éufrates en el siglo X a.C.). Durante el Imperio Romano también se tuvo un gran avance en la construcción de túneles para minas, suministro de agua, alcantarillado, desagüe, carreteras, catacumbas, etc., hasta llegar a la cifra récord de 5.5 km de longitud para el túnel del emisario del lago Fucino.

La historia de la tunelería y el espacio subterráneo continúa de la mano con el desarrollo de la humanidad, encontrando mayor crecimiento en las grandes ciudades europeas donde las necesidades de los grandes asentamientos de personas y el progreso tecnológico propiciaron un entorno favorable para la construcción de este tipo de espacios.

En la actualidad, el espacio subterráneo se vuelve a presentar como una herramienta para el desarrollo sostenible de las ciudades, tanto de aquellas que se han erigido como metrópolis modernas, como las que se encuentran en un proceso de consolidación y requieren implementar medidas para un crecimiento armónico. Organizaciones como la Asociación Internacional de Túneles y Espacios Subterráneos (ITA-AITES), la Asociación Internacional de Urbanistas (ISOCARP), el Programa de las Naciones Unidas para los Asentamientos Urbanos (UN-Habitat), entre otros, han propiciado la discusión del uso del espacio subterráneo para lograr un aprovechamiento óptimo en los diferentes entornos donde pueda ser aplicado.

A nivel mundial existe la necesidad de crear espacio urbano de calidad. Más de la mitad de la población mundial vive en áreas urbanas y se espera que esta proporción aumente al 70% para el 2050. Mantener la habitabilidad de las áreas urbanas es un gran reto para los gobiernos locales, más si tenemos en cuenta recomendaciones como las de la Organización Mundial de la Salud (OMS), entre las cuales se sugiere que debe existir un árbol por cada tres habitantes para tener ciudades con una mejor calidad del aire. Así mismo, se debería contar con valores de entre 10 y 15 m² de espacio público verde por cada habitante.

Lo anterior está claramente relacionado con la necesidad de conciliar ese crecimiento de las ciudades con las condiciones y capacidades del entorno. Es aquí donde el uso de espacios subterráneos puede ayudar a construir instalaciones en lugares donde una estructura superficial podría tener inconvenientes por falta de espacio o conflictos con el entorno. Hay muchas instalaciones que funcionan mejor o es más conveniente construirlas de manera subterránea, como es el caso de depósitos de materiales no deseados o parqueaderos para automóviles (ITA-AITES); de esta manera, el espacio subterráneo permite mantener libre la superficie para espacios o actividades indispensables para el desarrollo sostenible de las ciudades, como lo son los espacios públicos verdes.

Es por lo tanto indispensable que el desarrollo de las ciudades se haga con un enfoque sostenible. Ser sostenible significa encontrar un balance entre la necesidad de preservar el subsuelo como fundación para la vida en la superficie y el requerimiento de explotar el espacio subterráneo para propósitos espaciales.

Un ejemplo de esto es la construcción de estructuras de almacenamiento de agua subterráneas para prevenir grandes inundaciones en las ciudades. De esta manera se contribuye a la protección de las ciudades contra el clima y permitiendo en superficie la aplicación de medidas complementarias como la recuperación de la cobertura vegetal, entre otros.

Otra manera de aplicar la construcción del espacio subterráneo para el desarrollo sostenible de las ciudades es la construcción de infraestructura en el subsuelo, evitando que estructuras elevadas o en superficie puedan devaluar el entorno o generar barreras entre las comunidades y también entre zonas de protección o conservación ambiental. El desarrollo de infraestructura subterránea también puede contribuir positivamente a mitigación del cambio climático proporcionando instalaciones eficientes energéticamente y permitiendo niveles de vida más altos en áreas urbanas compactas. Se puede pensar que al desarrollar instalaciones subterráneas se abre una nueva posibilidad de construir un “techo verde” en la superficie, ayudando de esta manera a mitigar el aporte de las ciudades a los agentes detonantes del cambio climático.

Sabiendo que el uso del espacio subterráneo puede aportar de manera directa al desarrollo de las zonas urbanas de manera armoniosa con el entorno, nos preguntamos ahora ¿cómo es que las nuevas herramientas de la 4ª Revolución pueden aplicarse de manera integral para el aprovechamiento del subsuelo?

Se requiere por lo tanto generar nuevos espacios para infraestructura, servicios e instalaciones sin comprometer espacio valioso en superficie. La planeación adecuada para el desarrollo y expansión de las ciudades debe enfocarse en generar conexiones eficientes y conservar los espacios públicos de calidad, así como los terrenos perimetrales que en muchos casos funcionan como entornos naturales que proporcionan protección ante la escasez de recursos y el cambio climático (UN-Habitat).

La aplicación de herramientas Big Data para el entendimiento de las dinámicas presentes en el día a día de una comunidad, la información del subsuelo y el comportamiento de este, permitirían realizar una planeación que permita el uso efectivo del espacio subterráneo y la combinación de funciones, obteniendo así más réditos por metro cuadrado de desarrollo. Ante la falta de espacio público para desarrollar en la superficie, existe una tendencia a nivel mundial de realizar más proyectos que incluyen parcial o totalmente espacios subterráneos.

En cuanto a los costos asociados a la construcción de espacios subterráneos, a menudo la construcción de este tipo de espacios conlleva mayores inversiones, pero estas casi siempre obtienen beneficios extras. Escoger soluciones de construcción subterráneas permite evitarse inconvenientes en superficie, especialmente en grandes ciudades esto puede representar ahorros en términos de compensaciones y reclamos. Así mismo, la aplicación de herramientas para la optimización de los proyectos, diseñados para condiciones específicas de cada entorno y comunidad, permitiría disminuir los costos de construcción para los proyectos subterráneos.

Las inversiones extras también pueden compensarse desarrollando encima de la construcción subterránea, usando el mismo espacio dos veces, es decir, creando nuevo espacio para las ciudades. Además, es importante buscar la manera de cuantificar otros beneficios aparentemente intangibles, como es el caso de la protección de zonas y espacios verdes que podrían evitar afectaciones a la salud de los habitantes y mejorarían las condiciones de habitabilidad de las ciudades.

Es importante incluir en el análisis económico de cualquier proyecto variables que hasta ahora han sido intangibles como son la conservación de áreas verdes consolidadas, el efecto de las obras sobre las comunidades, la alteración de la dinámica ambiental de una región, entre otros, para así poder realizar comparativos más completos y que permitan visualizar las bondades de este tipo de desarrollos.

La planeación, diseño, construcción y operación de espacios subterráneos, son actividades en las cuales la aplicación de las herramientas de la 4ª Revolución permitiría optimizar su implementación de manera generalizada en el desarrollo sostenible de las ciudades.

No obstante, para que el espacio subterráneo sea un activo social, es indispensable planear y administrar su uso, como cualquier otro activo. Si esto no se hace, sus grandes beneficios no perdurarán y eventualmente dejará de ser un instrumento efectivo para el soporte, redireccionamiento y desarrollo sostenible de las áreas urbanas.

La falta de planeación lleva a un aprovechamiento por debajo del óptimo del espacio subterráneo. Redes de agua/energía/recursos/espacio, normalmente se planean de manera individual y con políticas particulares. El resultado es que la decisión del uso del subsuelo se toma con un enfoque “monofuncional” en lugar de una perspectiva más amplia.

Su uso eficiente y sostenible a menudo es obstaculizado por el orden de llegada de los usos subterráneos anteriores. Muchos usos del subsuelo poco profundo se desarrollan con el tiempo a medida que crece la ciudad (cimientos y sótanos, redes de cables, tuberías y túneles que transportan servicios públicos y transporte de servicios).

Lo anterior es otro ejemplo donde el uso de Big Data permitiría planear de manera más eficiente los proyectos, aprovechando el conocimiento e información disponible de estructuras existentes para la configuración de nuevos desarrollos optimizados a la realidad de cada entorno y con un enfoque de futuro, lo cual permitiría encontrar soluciones innovadoras para crear mayor valor añadido.

En conclusión, a nivel mundial estamos viviendo una época con grandes retos y en la cual se abren una serie de posibilidades asociadas a la denominada 4ª Revolución Industrial. Para superar estos retos y aprovechar las nuevas herramientas disponibles para el desarrollo de los entornos urbanos, el uso del espacio subterráneo se configura como una alternativa sumamente importante para lograr ciudades eficientes, amigables para sus habitantes y armónicas con su entorno, buscando de esta manera protegerse ante los cambios que se presentan en el medio ambiente y también mitigarlos.