La adaptación de las infraestructuras viarias a la variabilidad del clima tiene como objetivo prever los efectos adversos y tomar medidas adecuadas, a medio y largo plazo, para evitar o minimizar los datos que puedna causar con el objetivo de reducir los contes económicos futuros y maximizar la rentabilidad de las inversiones.

Siempre ha existido una estrecha relación entre el clima y las infraestructuras, sin embargo, los cambios acelerados que se están produciendo, y los que se prevé que ocurran, hacen que los datos históricos que se utilizan para su diseño no sean suficientes.

Este hecho pone sobre la mesa que, si la planificación y el diseño de estas se continua realizando atendiendo solo a las prácticas más habituales de la ingeniería en base a los datos históricos existentes, es muy probable que no sea posible dar repsuesta a los eventos climáticos que vienen sucediéndose y que previsiblemente se seguirán repitiendo con el paso de los años.

Para conseguir la meta, es preciso analizar previamente cuáles son los impactos y las consecuencias que provoca el cambio climático en las infraestrucutras viarias. Para ello, se ha tomado como referencia el documento “Necesidades de adaptación al cambio climático de la red troncal de infraestructuras de transporte en España” (2013), bajo la coordinación del CEDEX, y a partir de la iniciativa conjunta entre el Ministerio de Fomento y el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.

El transporte terrestre, tal y como se indica en el diagrama de impactos de la descripción del área temática, se ve afectado principalmente por los deslizamientos de terreno e inundaciones provocadas por el aumento e intensidad de las precipitaciones que pueden ralentizar el tráfico rodado o cortar carreteras. También los vendavales provocan cortes de carreteras por caída de árboles u otros objetos a las vías urbanas e interurbanas.

De igual modo, el trazado de los viales, se ve afectados por la elevación de la cota de inundación, tanto en zonas litorales como interiores, hecho que puede conllevar al aumento de las actuaciones de protección y refuerzo de las infraestructuras cercanas al mar.

Por otro lado, la temperatura, la radiación solar, las precipitaciones y la elevación del nivel freático son los principales factores climáticos que pueden afectar a los firmes de las carreteras. Asimismo, el aumento de las temperaturas y de los períodos de calor provoca el incremento del ablandamiento de las capas bituminosas de los firmes, ocasionando la formación de roderas y otros defectos superficiales a largo plazo. De la misma manera pueden acelerar el envejecimiento del pavimento de las calzadas provocando fisuras que disminuyen el comportamiento funcional del firme y sus características resistentes. Sin embargo, este impacto tiene repercusiones positivas en épocas invernales ya que se reduce la presencia de humedad en las carreteras y las precipitaciones reduciendo el riesgo de accidentes de tráfico por pérdida de adherencia rueda-pavimento. 

Los firmes de las carreteras se ven afectados por la reverberación del suelo, y todos aquellos firmes totalmente elásticos, se ven afectados por las olas de calor. Estos sumados a la intensidad de tráfico rodado y al peso de los vehículos, puede producir “las famosas rodaduras o grietas en las carreteras”. Igualmente, puede llegar a provocarse la aparición prematura de baches y la reducción a largo plazo de las características resistentes del firme por el aumento de lluvias persistentes que tienden a acelerar los procesos de fisuración, degradación superficial y desprendimiento de áridos de la capa de rodadura de la calzada.

A esto se le añade el mal acondicionamiento y mantenimiento de viales y aquellos parcheados de las grietas para “salir del paso”.

Figura 29 Grietas en Urbanización La Concepción, Santa Brígida, Isla de Gran Canaria. Fuente: noticiasdesantabrigida.com.

Por otro lado, el incremento de la intensidad y frecuencia de las precipitaciones conlleva la subida del nivel del mar y, el nivel freático (NF), provoca la disminución de las condiciones existente de la explanada de las carreteras, así como ocasiona que se incremente el riesgo de infiltración y erosión de los terraplenes reduciendo su capacidad de soporte. En contraposición, el incremento de las temperaturas medias anuales y la disminución de las precipitaciones, pueden llegar a mejorar las características resistentes de los suelos empleados. De igual modo, se origina una mayor erosión y riesgo de deslizamiento en los taludes adyacentes a las carreteras.

¿Y qué pasa con los sistemas de drenaje de las infraestructuras?

Siempre ha existido una estrecha relación entre el clima y las infraestructuras viarias. Históricamente, el diseño de las carreteras ha tenido en cuenta las condiciones climáticas como la precipitación, el viento o la temperatura por ejemplo, a la hora de diseñar el drenaje, considerando posibles precipitaciones y en el cálculo de los puentes se tiene en cuenta las cargas de viento.

No obstante, los cambios acelerados que se están produciendo en las variables climáticas, que han generado grandes pérdidas en el sector del transporte hace que surja la pregunta: 

¿La forma en la que se están diseñando los viarios son las adecuadas? ¿Se está siendo realista con los estándares de cálculo e inversión de las infraestructuras?

Los sistemas de drenaje de las carreteras también se ven perjudicados y en riesgo por las lluvias intensas ya que elevan los caudales de escorrentía y pueden dar lugar a una falta de capacidad hidráulica provocando acumulación de agua en el firme y explanada, reduciendo su capacidad de soporte y período de vida. De la misma manera, un drenaje inadecuado de la calzada aumenta el riesgo y disminuye la seguridad de la circulación debido a lo denominado “agua planning” de los vehículos, es decir, la pérdida de tracción y control del vehículo debido a una superficie cubierta de agua que el pavimento es incapaz de absorber o filtrar en su totalidad por saturación de poros.

Por este motivo, es imprescindible mantener la limpieza y saneamiento de canalizaciones y almacenamiento de agua, así como de barrancos, lo que precisa de la ineludible implicación ciudadana. También habría que evitar nuevas construcciones en el Dominio Público Hidráulico y en el Dominio Público Marítimo Terrestre.

Las infraestructuras terrestres de mayor envergadura como los túneles, los puentes e incluso los muros de contención, son relativamente insensibles a los factores climáticos con excepción de los fenómenos de infiltración de las aguas y las inundaciones, que ocasionan consecuencias drásticas en su capacidad resistente e impermeabilizante. 

Por otro lado, en los cauces de barranco, se presenta el aumento de los niveles de avenidas ordinarias y extraordinarias por el aumento de lluvias torrenciales, hecho que puede tener consecuencias negativas en esas mismas infraestructuras ya que el aumento de los caudales de las avenidas genera riesgos de erosión en los terrenos adyacentes a las carreteras, al igual que debido a los arrastres de materiales y residuos.

La ocurrencia de inundaciones por la falta de capacidad de desagüe de las infraestructuras conlleva a la congestión de tráfico así como el aumento del coste de mantenimiento, ya que tienden a alterarse debido al aumento de las necesidades de limpieza del drenaje, control de la vegetación de los alrededores, mantenimiento estructural, etc., y el riesgo que se ocasiona en la seguridad de los conductores debido al aumento de las condiciones climáticas extremas.

La incorporación de nuevos estándares en el diseño y la gestión de infraestructuras que den respuesta a las posibles condiciones del clima futuro es un proceso que ya se ha iniciado. No obstante, hay que integrar de forma generalizada la dimensión adaptativa en cada proyecto y cada obra importante siendo previsto inicialmente desde la planificación urbanística en la ordenación viaria.

Si se analizan las infraestructuras bajo este término en función de los impactos analizados, el Sistema General de Infraestructuras está bajo la presión de todo tipo de amenazas: climáticas, sísmicas, inundaciones, huracanes, desprendimientos, aludes, etc. Es por ello que su diseño no sólo ha de asociarse al principio de sostenibilidad, sino también a otros relacionados con su comportamiento bajo condiciones extremas.

Por tanto, en la ordenación urbanística se podría tener en cuenta la vulnerabilidad de las infraestructuras de transporte para, a parte de intentar mejorar y gestionar de la mejor manera la congestión de tráfico y los problemas de emisiones de GEI, pueda reducirse el riesgo y la vulnerabilidad de las infraestructuras para evitar daños medioambientales, económicos y sobre todo humanos.

¿Cómo podría conseguirse?

Para conseguirlo, sería preciso aumentar el análisis de la capacidad de drenaje de todas las infraestructuras para establecer criterios de sobredimensionamiento para que sean capaces de absorber y enfrentarse al aumento de las precipitaciones y escorrentías. Por ejemplo, “según los expertos, el cambio climático tiene una incidencia que oscila entre el 5 y el 10% en términos de caudales de diseño, pero es evidente que incide en la distribución de la precipitación, en la demanda adicional a los sistemas hídricos y, sobre todo, en la frecuencia y distribución de los eventos extremos”.

De la misma manera, se podría fomentar la realización de un inventario de las infraestructuras críticas a la luz de las proyecciones realizadas de cambio climático, para que sirvan de base en la priorización de las actuaciones en las infraestructuras.

Para ello se presentan una diversidad de retos y oportunidades relacionadas con el uso de materiales resistentes y de alta durabilidad, la mejora de las prácticas constructivas, la incorporación de elementos disipadores de energía, implementación de zonas de seguridad, como la revisión de las características de diseño de las normas e instrucciones reglamentarias son algunas técnicas que permiten dotar de resiliencia a las infraestructuras.

Asimismo, el apoyo a las Soluciones Basadas en la Naturaleza, como la implantación de los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible e incluso la instalación de materiales y/o pavimentos permeables que faciliten la filtración de agua, podrían formar parte de algunas de las soluciones de captación de lagua pluvial y reducción de la escorrentía de las avenidas ocasionadas por la intensidad de las precipitaciones.

(Ver línea de análisis MA 1.2 Integración de la naturaleza (SbN). Permeabilidad del suelo)

En conclusión, a modo resumido, se presenta la siguiente tabla donde se indican las amenazas climáticas potenciales y los impactos a los que se ven expuestas las infraestructuras viarias (Mendoza J.F, Trejo J.A, 2015).

Tabla 10 Amenazas climáticas e impactos previsibles en las infraestructuras viarias. Fuente Elaboración propia a partir de la Guía de buenas prácticas para la adaptación de las carreteras al clima

Con la intención de aportar posibles soluciones para adaptar la infraestructura viaria a estas amenazas e impactos tenerse en cuenta el documento internacional “Guía de buenas prácticas para la adaptación de las carreteras al clima” la cual contiene algunos ejemplos acciones y medidas de buenas prácticas que pueden ser de utilidad.

Este documento contempla las carreteras de nueva construcción así como la red de carreteras en servicio actualmente y propone medidas de adaptación desde dos puntos de vista complementarios entre sí: la planificación estratégica que comprende la creación de un marco apropiado a nivel institucional, legal y social para la implantación de las medidas de adaptación, y las medidas específicas para su aplicación a nivel de proyecto.

Figura 34 Resume del enfoque de las infraestructuras viarias a la adaptación al cambio climático. Fuente Elaboración propia.

Lo que parece obvio es que si la planificación y el diseño d elas infraestructuras viarias se sigue realizando de la misma forma, sin tener en cuenta las nuvas condiciones climáticas y las posibles consecuencias que se avecinan debido al cambio climático, es muy probable que no logren superar la vida útil para la que fueron diseñadas generando que la infraestructura sea insostenible y la eficiencia económica de las inversiones se ponga en duda.

Por ello, hay que ver la nueva realidad climática que se presenta debido al cambio climático como una oportunidad de mejorar e incorporar cambios con el fin de revisar los procesos de planificación, diseño, construcción y mantenimiento de los proyectos de carreteras, que a lo largo de los años, algunos han sido desarrollados con bajos estándares técnicos en su definición e implementación.

El cambio climático impone nuevos retos para la planificación administración y gestión de las carreteras. En muchas zonas se intensificarán las amenazas naturales ya conocidas y debido al cambio climático aparecerán otras nuevas aún por descubrir. Además, las combinaciones inusuales de clima, los cambios repentinos en las condiciones climáticas y el clima extremo traerán consigo nuevos desafíos para la adaptación de las infraestructuras de transporte.

Esa adaptación implica garantizar una capacidad suficiente, mediante una planificación y un diseño adecuados; en términos más generales, significa obtener y mantener la resiliencia, preparándose para enfrentar los desafíos relacionados con el clima, previniendo y protegiendo cuando sea posible, proporcionando una respuesta eficaz y rápida recuperación de las perturbaciones relacionadas con el clima.

Para ello, existen diversas metodologías para la identificación de las amenazas, la caracterización de la vulnerabilidad y el análisis de los riesgos de forma generalizada. Entre ellas se toma como ejemplo el Marco Internacional para la Adaptación de las Infraestructuras de Carreteras al Cambio Climático (Asociación Mundial de la Carretera).

Se trata de un procedimiento que guía a las administraciones que gestionan las infraestructuras viarias en la identificación de impactos potenciales ocasionados por el cambio climático, apoyándolas en la evaluación del nivel del riesgo potencial y la vulnerabilidad, así como en la respuesta efectiva a los riesgos identificados. Este marco se realiza en cuatro etapas:

• Identificación del alcance, variables, riesgos y datos necesarios.

• Análisis de los riesgos y establecimiento de una priorización.

• Desarrollo y selección de las estrategias de adaptación.

• Integración de resultados en la toma de decisiones.

Hay que indicar que las carreteras, a diferencia de otras infraestructuras de transporte como los aeropuertos, tienen un carácter lineal que hace necesaria su división y estudio en tramos o segmentos de similares características y longitud limitada.

Partiendo de esto, la exposición al riesgo podría evaluarse a través de la recopilación de información general de la infraestructura (área geográfica, coordenadas, tipo de inversión, etc.) datos específicos de sus activos (longitud y sección tipo, información de los costes de mantenimiento, etc.) así como recabar información sobre eventos climáticos que se han presentado en a lo largo de los años.

Por su parte, la vulnerabilidad se evalúa en base a los daños y/o cese o reducción de las operaciones que ocasionan los parámetros climáticos que actúan sobre las infraestructuras del SGI, análisis que se apoya en los modelos de impactos que vinculan todas las variables y permiten predecir los resultados.

Figura 35 Proceso para la elaboración de sitios de riesgo. Fuente: Elaboración propia

• Infraestructuras susceptibles a riesgos
•  Zonas de riesgo
•  Existencia de elementos de captación y almacenamiento de agua
•  Materiales y estado de conservación de los viales
•  Histórico de eventos extremosInfraestructuras susceptibles a riesgos
•  Zonas de riesgo
•  Existencia de elementos de captación y almacenamiento de agua
•  Materiales y estado de conservación de los viales
•  Histórico de eventos extremos

Para obtener esta visión crítica sobre el estado actual del modelo resulta necesario que la información urbanística del instrumento de planeamiento deba analizar una serie de aspectos mínimos para realizar un correcto diagnóstico y enfocar las medidas y propuestas de cara a la ordenación.

• (OE, OP) Infraestructuras susceptibles a riesgos (actuales o potenciales) frente al CC. (Riesgo frente a inundaciones, frente a olas de calor, embates marinos, por mal mantenimiento)
• (OE, OP) Nº de impactos generados por eventos extremos derivados del CC y su evolución en la última década (inundación, olas de calor, calima, embates marinos) para conocer donde hay más posibilidad de ocurrencia en tiempos futuros.
• (OE, OP) Existencia de elementos de captación y almacenamiento de agua en los viales. Este dato, cruzado con las zonas de riesgo de inundación, hacen ver dónde es necesario instalar este tipo de elementos para reducir la escorrentía y la posibilidad del riesgo de inundación
• (OE, OP) Materiales de los viales (permeables, no permeables y estado de conservación). La posibilidad de que aumente la escorrentía y las inundaciones es en aquellas zonas donde no existe pavimento permeable.

• Infraestructuras con alto potencial de sufrir daños estructurales y de resistencia
•  Infraestructuras potenciales de aumentar los sistemas de alerta temprana
• Grado de obsolescencia de las infraestructuras
•  Grado de sellado del suelo.

Los indicadores de evaluación, completan el diagnóstico precisamente porque nos ayudarán a evaluar la situación actual y se acerca o no cumple a los umbrales mínimos de sostenibilidad, requiriendo en su caso una atención prioritaria.

Estos indicadores se presentarán en forma de ficha en el anexo correspondiente a la presente Guía.

Tabla 11. Indicadores de la línea de análisis Infraestructuras resilientes y resistentes. Fuente: elaboración propia a partir de distintas fuentes

Así pues, se establecen unas medidas y propuestas de adaptación en aras de viabilizar, desde el planeamiento urbanístico, el cumplimiento de la meta de desarrollar.

• Impulsar los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) para la obtención de las condiciones ambientales óptimas para el confort y la calidad ambiental urbana y la reducción de la contaminación.
• Sobredimensionamiento de las infraestructuras de saneamiento y pluviales
• Posibilidad de trazar recorridos alternativos de las infraestructuras ante la posibilidad de ocurrencia de un fenómeno adverso.
• En la construcción de las nuevas infraestructuras evitar las zonas con alto potencial de ocurrencia de eventos extremos.