El mes pasado, el presidente Donald Trump tomó medidas para cumplir una promesa de campaña de convertir la valla fronteriza existente en los Estados Unidos en un muro "grande y hermoso". El 25 de enero, la Casa Blanca emitió una Orden Ejecutiva anunciando la creación de una "barrera física segura, contigua e infranqueable ... para prevenir la inmigración ilegal, el tráfico de drogas y personas y los actos de terrorismo". Ahora, la Aduana y Protección Fronteriza de EE. UU. la oficina encargada de hacer cumplir las regulaciones fronterizas está luchando para que ese orden sea una realidad concreta.
La cerca de hoy consiste en aproximadamente 650 millas de segmentos dispares, hechos de una combinación de postes y rieles de acero, láminas de metal, eslabones de cadena, barreras de vehículos de concreto y malla de alambre. Reemplazar esa cerca con lo que se ha descrito como una estructura de concreto de 20 a 50 pies que atravesará 1, 000 de las 2, 000 millas de la frontera de los Estados Unidos con México no será tarea fácil. Además de lidiar con una demanda mexicana propuesta y navegar la propiedad privada de gran parte de las tierras de Texas, hay otra preocupación que pocos han abordado en detalle: la geología.
En comparación con la construcción de un palacio de mármol o una iglesia de campanario alto, erigir un muro puede parecer relativamente sencillo. No lo es (Solo pregúntele a los chinos, cuya Gran Muralla tardó 2, 000 años en construirse y no logró evitar a los invasores). Aunque la mayoría de los diseños de paredes son bastante simples, los constructores deben adaptarse a una amplia gama de terrenos, explica Gary Clendenin, un hidrogeólogo senior de ICF. Solo la frontera sur de los EE. UU. Contiene desiertos, humedales, praderas, ríos, montañas y bosques, todo lo cual crea problemas muy diferentes para los constructores.
"La duración de este asunto presenta desafíos que generalmente no se llevan a cabo en un proyecto de construcción", dice Clendenin.
¿Se pueden superar estos obstáculos? Smithsonian.com preguntó a dos científicos, un geofísico y un hidrogeólogo, qué factores geológicos deberían tener en cuenta primero los constructores del muro si quieren ejecutar este ambicioso proyecto.
Unas 650 millas de segmentos dispares de cerca se encuentran a lo largo de la frontera de casi 2, 000 millas entre los Estados Unidos y México. Muchos segmentos, como el que se muestra arriba, aún permiten cierta comunicación a través de la frontera. (Brian Auer / Alamy Foto de stock) Examinando la situación
La Torre de Pisa nunca tuvo la intención de inclinarse. Construida entre 1173 y 1370, la estructura fuera del kilter se colocó sobre aproximadamente 30 pies de sedimentos de ríos finos subyacentes por una capa de arcilla marina antigua. Pero a medida que los constructores ensamblaban toneladas de mármol, los sedimentos del río no se compactaban de manera uniforme. Entonces, hacia 1178, cuando terminaron de trabajar en el tercer piso, la torre ya había adquirido su inclinación característica.
Desde entonces, el gobierno italiano ha gastado millones de dólares para asegurarse de que este querido hito no se caiga. Tales fallas estructurales sirven como un recordatorio de que, si bien nuestros antepasados lograron erigir con éxito muchas hazañas impresionantes, "no necesariamente se mantienen erguidas", en palabras de la geofísica de campo Mika McKinnon. Para sortear tales problemas hoy en día, los constructores modernos han agregado un paso crucial al proceso de construcción: la topografía. Aunque requiere mucho tiempo, este paso es fundamental para garantizar que la estructura resultante pueda permanecer en tierra firme durante los próximos años.
Antes de colocar un solo ladrillo, los equipos de científicos se reúnen en escena para investigar una letanía de detalles, desde la profundidad de la roca madre hasta la química del suelo. En el caso del muro fronterizo, tendrían que atravesar la longitud completa de la ruta propuesta, trabajando en segmentos para evaluar la región, recopilar datos y desarrollar planes. (Esta necesidad hace que el proceso de levantar muros, especialmente los que abarcan miles de millas, sea más desafiante que construir, por ejemplo, un rascacielos de 95 pisos).
"Francamente, eso llevaría años", dice Clendenin, que se especializa en proyectos lineales como ferrocarriles y carreteras. McKinnon está de acuerdo. Un proyecto en el que trabajó, un tramo de tubería de tres millas, ahora está en el quinto año de estudios de campo.
Sin embargo, la orden de Trump parece permitir solo seis meses para todos los esfuerzos de topografía y planificación. Dentro de su larga lista de pasos requeridos, su orden ejecutiva establece:
"Producir un estudio exhaustivo de la seguridad de la frontera sur, que se completará dentro de los 180 días de esta orden, que incluirá el estado actual de la seguridad de la frontera sur, todos los aspectos geofísicos y topográficos de la frontera sur, la disponibilidad de servicios federales y estatales recursos necesarios para lograr un control operativo completo de la frontera sur, y una estrategia para obtener y mantener un control operativo completo de la frontera sur ".
Cuando Smithsonian.com se puso en contacto con ella, la agencia de Aduanas y Protección Fronteriza se negó a comentar sobre la línea de tiempo actual para el muro, diciendo en un correo electrónico que "sería especulativo abordar las preguntas que está haciendo en este momento". a los científicos con los que habló Smithsonian.com, no va a subir pronto.
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Llegar a Bedrock
La ciudad prehistórica de Petra se erige como un excelente ejemplo de previsión geológica antigua. Alrededor del siglo IV a. C., los habitantes de Petra forjaron las bases de esta ciudad comercial, que alguna vez fue bulliciosa, directamente en los escarpados acantilados de arenisca rosa y tostado entre el Mar Rojo y el Mar Muerto. Aunque los vientos y la lluvia amenazaron con erosionar la estructura de arriba hacia abajo, su firme arraigo en la roca madre, la roca sólida que se encuentra debajo de las capas sueltas de la tierra, ha mantenido esta estructura erguida durante miles de años.
Tal conexión a tierra en la roca madre es una característica clave cuando se construye una megaestructura, dice McKinnon. Para algo tan extenso como una pared de 1, 000 millas que se eleva a más de 20 pies de altura, los constructores deberán anclar todo debajo de la superficie a la roca subyacente si quieren que permanezca en posición vertical.
El problema es que llegar al lecho de roca puede ser un desastre. Grandes franjas del borde presentan una fuerte capa de sedimentos sueltos (tierra, tierra, arena) sobre la roca madre. En algunas regiones, la roca madre está a cientos, si no a miles de pies de profundidad. "En algunos lugares, el lecho rocoso será demasiado profundo; nunca podrá alcanzar el lecho rocoso de una manera asequible", dice McKinnon.
"Está bien si quieres [construir] una casa pequeña porque simplemente la tienes flotando sobre sus cimientos", agrega.
Pero si estás construyendo una megaestructura, "tienes un problema", dice ella.
La cerca fronteriza que atraviesa las dunas de arena de Algodones en California es de construcción especial para adaptarse al entorno de dunas en constante cambio. Los postes estrechos de 15 pies de altura "flotan" sobre la arena y se pueden mover verticalmente a medida que cambian las dunas. (Patrulla Fronteriza de los Estados Unidos, Departamento de Seguridad Nacional) Eso no quiere decir que construir sobre arena sea imposible. Pero para erigir de manera segura tales estructuras, los geofísicos de hoy realizan extensos estudios sísmicos para imaginar lo que hay debajo. Para crear estas imágenes, instalan hileras de geófonos con forma de espiga, que son micrófonos 3D que detectan diminutas vibraciones del suelo y las convierten en una señal eléctrica. Luego hacen un gran ruido, a menudo provocando una explosión o usando un peso pesado para golpear el suelo. Los geófonos registran la dispersión y el reflejo de las vibraciones para formar imágenes de estructuras subterráneas, y resuelven los problemas que pueden surgir debajo de la superficie.
McKinnon experimentó uno de estos problemas de primera mano, durante la construcción de una presa hidroeléctrica que debía construirse en un valle que se extendía aproximadamente una milla. El equipo realizó todos los estudios adecuados de la región y descubrió que debajo de su cauce había un segundo canal enterrado en tierra. "Si no lo hubiéramos encontrado y hubiéramos intentado construir nuestra presa, entonces el agua habría erosionado ese viejo canal debajo y habríamos tenido un río debajo de nuestra presa", dice ella.
Hay dos opciones para superar tales problemas con el sedimento: compactar el sedimento y agregar una base más profunda. Para una pared de aproximadamente 20 pies de altura, la base debe extenderse de seis a ocho pies debajo de la superficie, dice Clendenin. Todos estos pasos son caros y requieren mucho tiempo. Pero escatima en cualquiera de ellos, y "obtienes tu situación en la Torre Inclinada de Pisa", dice McKinnon.
Por supuesto, muchas regiones modernas no tienen los recursos económicos para realizar tales encuestas y la construcción de cimientos profundos. Las ciudades de Campania, Italia, están construidas sobre sedimentos sueltos que son propensos a deslizarse, una situación que se agrava por la tala local de la vegetación y la construcción no regulada que comúnmente carece de cimientos adecuados. Estos factores los hacen vulnerables a los caprichos de la geología de su región: en 1998, cuando un deslizamiento de lodo se extendió por la ciudad, las casas se derrumbaron bajo el peso y el movimiento del lodo, dejando al menos 95 muertos.
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Drama de la suciedad
"Hay algo que no ama a un muro / que envía una ola de tierra congelada debajo de él", comienza el poema de Robert Frost "Muro reparador". Es posible que Frost no haya sido un inspector geológico, pero acertó una cosa: cuando se trata de construir muros, la hinchazón del suelo es un gran dolor de cabeza. Es por eso que, después de que los topógrafos terminen de evaluar el tipo de roca y tierra sobre la que construirán, comienzan a estudiar la tierra.
Los sedimentos, particularmente en materiales ricos en arcilla, pueden absorber agua, hinchándose como una esponja en un recipiente con agua. Los ciclos resultantes de hinchazón y contracción durante los períodos húmedos y secos pueden agrietar los cimientos de las estructuras. Y este tipo de suelos son comunes en muchos estados donde se construirá el muro fronterizo, incluidos Texas y partes de Nuevo México. De hecho, aproximadamente la mitad de las casas estadounidenses están construidas en suelos que se expanden significativamente, y casi la mitad de ellas sufren daños anualmente debido al suelo, según la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles.
La suciedad también puede devorar el sistema de soporte de la pared. Los suelos que son naturalmente ácidos o tienen altos niveles de cloruro pueden degradar rápidamente los metales ricos en hierro, dice McKinnon. Estos suelos podrían "corroer cualquier, digamos, una gran barra de refuerzo de metal que esté colocando allí para estabilizar su base", dice ella. Otros suelos tienen una gran cantidad de sulfatos, un compuesto que se encuentra en el yeso mineral común que descompone los metales y el concreto. Los suelos ricos en sulfato son comunes en lo que se conoce como suelos Trans-Pecos a lo largo de la frontera en el brazo suroeste de Texas.
El mantenimiento de una estructura tan larga es un desafío. E incluso si se puede levantar tal muro, el tamaño del presupuesto necesario para mantenerlo en pie sigue sin estar claro. (Kevin Foy / Alamy Foto de stock) "Te encontrarás con cientos, si no miles, de diferentes tipos de suelos a lo largo de una ruta lineal [tan larga]", dice Clendenin. (De hecho, hay más de 1.300 tipos de suelo solo en Texas). Y muchos de esos suelos no van a ser del tipo adecuado para construir encima. En ese punto, los posibles constructores de muros tienen dos opciones: gastar más tiempo y dinero excavando los suelos existentes y reemplazándolos con mejor tierra, o evite la región por completo.
Sin embargo, una cosa que no siempre pueden evitar son las regiones en riesgo de terremotos e inundaciones. Los ríos corren a lo largo de una porción considerable de la frontera entre Estados Unidos y México, lo que puede crear un peligro muy real de inundación. La construcción adyacente a los ríos también puede presentar problemas legales inesperados: un tratado de 1970 exige que la cerca se aleje del río Río Grande, que delimita la frontera entre Texas y México. Debido a esto, la cerca actual corta la propiedad de los terratenientes de Texas y tiene brechas para permitir el paso de los propietarios.
Los terremotos también son relativamente comunes en el oeste de los EE. UU. Dependiendo de la construcción, algunos de estos temblores podrían causar grietas o roturas en la pared, dice McKinnon. Un ejemplo es el terremoto de magnitud 7.2 que se produjo en 2010 cerca de la frontera entre California y México, según Austin Elliott, un estudiante postdoctoral en la Universidad de Oxford cuya investigación se centra en la historia de los terremotos. "Si hubiera habido un muro en El Centinela [una montaña en el norte de México] se habría compensado", escribe Elliott en Twitter.
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Incluso si se completan todas las encuestas adecuadas y se marcan las casillas, no se garantiza el éxito. "Hay tantas cosas que hay que hacer antes de incluso sacar la primera cucharada de tierra", dice Clendenin.
A pesar de todas nuestras herramientas topográficas modernas y una planificación cuidadosa, la tierra aún te sorprenderá, agrega McKinnon. "Esta parte que pensaste que era aburrida y simple y fácil de predecir es en realidad totalmente complicada", dice ella. “Mire cualquier excavación importante para un sistema de metro, cualquier construcción de puente importante, cualquier complejo de torres grandes; todos ellos tenían encuestas intensas de antemano, extensas fases de diseño y aún tenían que modificar mientras construían ".
Después del anuncio de la Orden Ejecutiva de Trump, McKinnon recurrió a Twitter para dejar un premonitorio recordatorio de las consecuencias de subestimar la Tierra. "La Tierra no perdona descuidada", escribió. Ella agregó en una entrevista: "Ignore la geología bajo su propio riesgo".
