Urge controlar el hundimiento del Valle de México

La Zona Metropolitana del Valle de México y la cuenca hidrológica del mismo nombre, han experimentado un progresivo hundimiento de su suelo desde hace decenas de años, debido a la creciente extracción de agua de su subsuelo. En este artículo, el especialista analiza las causas de este fenómeno y propone algunas estrategias para enfrentar los problemas que ocasiona.

Texto de 05/11/19

La Zona Metropolitana del Valle de México y la cuenca hidrológica del mismo nombre, han experimentado un progresivo hundimiento de su suelo desde hace decenas de años, debido a la creciente extracción de agua de su subsuelo. En este artículo, el especialista analiza las causas de este fenómeno y propone algunas estrategias para enfrentar los problemas que ocasiona.

El Túnel Emisor Oriente (TEO) es la obra de infraestructura más grande en su tipo en el mundo, con 64 kilómetros de longitud y 25 lumbreras con profundidades de 30 a 150 metros. La obra subterránea, con un diámetro de 9 metros, atraviesa tipos de suelo como arcillas arenosas, arenas aluviales, abanicos aluviales, tobas suaves y arcillas lacustres. La obra duplicará la capacidad de drenaje del Valle de México a 315 metros cúbicos por segundo conduciendo las aguas residuales a la planta de tratamiento más grande del país, ubicada en Hidalgo. Con la puesta en operación de esta obra se reducirá la afectación por inundaciones en el Valle de México, lo cual beneficiará a más de 15 millones de habitantes de la zona metropolitana. Tanto el TEO como el Túnel Emisor Poniente, el Túnel Churubusco-Xochiaca y el Túnel Canal General aportarán mayor capacidad de desagüe y recolección a nuestra región hidrológica. La obra, que dio inicio en 2008, se concluirá este año con el revestimiento definitivo de los túneles. Gracias a la colaboración de Fundación ICA ilustramos esta sección con imágenes de esta obra. Acervo Histórico Fundación ICA. Colección ICA 2018-2019

La Zona Metropolitana del Valle de México y la cuenca hidrológica del mismo nombre, han experimentado un progresivo hundimiento de su suelo desde hace decenas de años, debido a la creciente extracción de agua de su subsuelo. En este artículo, el especialista analiza las causas de este fenómeno y propone algunas estrategias para enfrentar los problemas que ocasiona.

Escribo este artículo1 por sugerencia y amable invitación del doctor José Sarukhán, científico y amigo, con quien desde hace años comparto preocupaciones sobre las trayectorias aparentemente insostenibles que muestran numerosos patrones de desarrollo vigentes, tanto en nuestro país como en el resto del mundo. Muchos de tales patrones de desarrollo riesgoso tienen su origen en la explosión demográfica, por lo que tomará tiempo reorientarlos hacia la sostenibilidad, en su caso. Otros factores que con frecuencia actúan contra la sostenibilidad son la rápida erosión de los suelos, las prácticas agropecuarias poco cuidadosas y la dedicación masiva de grandes extensiones de terreno a monocultivos que reducen drásticamente la biodiversidad, entre otros. En el futuro deberá insistirse en la revisión crítica del problema general, para buscar vías idóneas de solución caso a caso. El presente artículo se refiere a un tema específico de insostenibilidad: el añejo y grave hundimiento del subsuelo del Valle de México por sobreexplotación del agua subterránea. Procesos similares ocurren también, con frecuencia creciente, en otras regiones del planeta, debido a la demanda creciente del líquido, disparada por el crecimiento de la población; pero el problema del Valle de México es particularmente grave por su gran escala y el largo proceso de sobreexplotación, para cuyo fin no hay aún fecha prevista. 

El hundimiento o subsidencia del subsuelo de la Ciudad de México (CDMX) es un fenómeno que comenzó a manifestarse en la segunda década del siglo XX cuando, tras la Revolución Mexicana, se reinició el crecimiento demográfico de la ciudad y el consecuente incremento en la extracción de agua del subsuelo, mediante pozos de poca profundidad. Las evidencias del hundimiento inquietaron y desconcertaron a los ingenieros locales durante varios años, pues las nivelaciones topográficas mostraban que el Gran Canal del Desagüe de la ciudad perdía su inclinación natural hacia la salida, lo que disminuía su eficacia como defensa contra las inundaciones. La función prevista de dicho canal era desalojar las aguas pluviales, tarea que hoy cumplen muy eficazmente —aunque con altos costos directos e indirectos— los varios grandes túneles que lo han sustituido. Desde su fundación por los mexicas, la CDMX fue una ciudad anfibia, donde se transportaban personas y mercancías a lo largo de una red de canales destinados al tráfico fluvial y una red de caminos para el transporte terrestre. Después, durante la Colonia, el desagüe que impedía la inundación de la ciudad se logró mediante dos enormes obras: el tajo de Nochistongo y el túnel de Tequisquiac, que conducían el agua de desecho hacia el río Tula y a su vez la trasvasaban a la cuenca del Golfo de México.

Las posibles causas de la pérdida progresiva de pendiente del Gran Canal siguieron desconocidas y debatidas durante algunos años hasta que, dos décadas después, el prestigioso científico e ingeniero Nabor Carrillo Flores, posteriormente rector de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), desentrañó el misterio y demostró que se trataba de un fenómeno de consolidación del subsuelo, es decir, una reducción lenta y progresiva del espesor de sus estratos compresibles por la extracción del agua de sus poros. La extracción cotidiana de agua satisfacía las necesidades de la ciudad para usos domésticos, agropecuarios e industriales.2 Años después, la persistencia de los hundimientos comenzó a producir multitud de problemas, los mayores de los cuales eran las reiteradas inundaciones en la zona céntrica de la capital del país. También comenzaron a hacerse evidentes ciertas deformaciones y daños estructurales en edificios, así como roturas frecuentes en las redes de agua y drenaje.

Por su persistencia y magnitud, el fenómeno llamó la atención tanto del público como de la comunidad internacional de especialistas en mecánica de suelos. El nombre y la obra de Nabor Carrillo y de su seguidor en el estudio del problema, Raúl J. Marsal, comenzaron por eso a ser reconocidos en el mundo. Marsal fue quien, con desprendimiento admirable, a instancias de Carrillo y con los apoyos que él pudo allegarle, dedicó años de fructífero esfuerzo a emprender esas investigaciones a profundidad y a documentar esa labor, piedra angular sobre la cual poco después se creó el Instituto de Ingeniería de la UNAM. Una pléyade de brillantes colegas de Carrillo y Marsal fueron copartícipes de esa gesta fundadora. Sus nombres son los que hoy llevan cada uno de los edificios que constituyen el complejo de instalaciones del Instituto de Ingeniería, en el campus central de Ciudad Universitaria. Todo lo anterior propició un desarrollo acelerado de las capacidades de la ingeniería mexicana en los campos de la mecánica de suelos —hoy geotecnia—, la ingeniería estructural, la ingeniería sísmica, la hidráulica y demás especialidades de la ingeniería que hoy se cultivan en el Instituto. En décadas más recientes, el estudio científico del medio ambiente también ha cobrado importancia en México, tras la creación de la Comisión Nacional para el Estudio y Aprovechamiento de la Biodiversidad (Conabio), encabezada por José Sarukhán.

El objetivo central del presente artículo es explicar y discutir las diversas facetas de la subsidencia observada en el subsuelo del Valle de México, que en sus inicios se manifestó sólo en la parte céntrica de la CDMX, pero luego se extendió progresivamente hasta afectar a la totalidad de la cuenca, que incluye gran parte de los estados de México, Hidalgo y Tlaxcala, además de la capital. También se exponen aquí algunas de las posibles estrategias para contender con el complejo conjunto de problemas que dicho proceso de subsidencia plantea en la actualidad.

El problema y sus circunstancias actuales

Como se ha explicado, en 1948 Nabor Carrillo demostró que la causa del hundimiento de la CDMX es la sobreexplotación de los acuíferos subterráneos. Desde entonces y durante décadas, destacados ingenieros comenzaron a concentrar esfuerzos para dar seguimiento a este fenómeno y clarificar cada vez mejor sus diversas facetas, tanto científicas como sociales y prácticas. Además de Marsal, contribuyeron a esa labor Fernando Hiriart, y los profesores Karl Terzaghi y Arthur Casagrande, de la Universidad de Harvard. Fue en ese contexto que en la UNAM se concibió la idea de fundar el Instituto de Ingeniería, para responder a la necesidad de contar en México con un centro de investigación que estudiara y resolviera asuntos de esa disciplina relacionados con la problemática específica de la capital del país y de sus regiones circunvecinas, teniendo en cuenta que la geología, la climatología y la orografía del altiplano mexicano tienen peculiaridades que requieren enfoques propios. Así, a partir de la explicación de Nabor Carrillo sobre la causa del hundimiento del subsuelo de la CDMX, y tras los estudios y experiencias de especialistas que han seguido estudiando las múltiples facetas del problema, entre ingenieros, urbanistas y gobernantes del país ya hay amplia consciencia de que, para resolver el problema, es necesario detener o reducir significativamente la sobreexplotación de los acuíferos del Valle de México. Sin embargo, la atención de este asunto se ha venido retrasando durante décadas, principalmente debido a que la cuenca del Valle de México abarca, además del territorio de la CDMX, gran parte de los estados de México, Hidalgo y Tlaxcala, con una extensión total de más de 965,862 hectáreas. Abordar el problema con rigor exige un esfuerzo político coordinado y continuo, que incluya a las cuatro entidades políticas mencionadas. También ha contribuido al retraso el hecho de que el proceso de subsidencia abarca ya muchos años por lo que, como suele suceder con los males crónicos, se ha tendido a asumir que es inevitable y podría continuar indefinidamente sin consecuencias mayores. Sin embargo, las condiciones actuales son insostenibles; si persisten, los daños alcanzarán proporciones desmesuradas. Gran parte de la CDMX ha sufrido, desde el principio del proceso, hundimientos variables que van de los 10 m hasta poco más de 15 m. Los datos de la Tabla 1, provenientes de las mejores estimaciones disponibles, indican que la sobreexplotación de los acuíferos del Valle de México implican un déficit de agua subterránea de 24 metros cúbicos por segundo (m3/s). A pesar de las incertidumbres existentes sobre el valor preciso de cada variable, la tabla revela claramente tanto la naturaleza del problema como su gravedad, pues el volumen que continuamente se extrae (56 m3/s) rebasa por mucho a la recarga total (32 m3/s).

Por otra parte, la Gráfica 1 muestra la evolución en el tiempo de la subsidencia de la CDMX en tres puntos específicos del centro de la ciudad. Se identifican claramente tres etapas sucesivas: una de 40 años con hundimiento lento, luego una de aceleración del hundimiento a lo largo de casi cinco años, y finalmente una estabilización a tasa intermedia hasta el presente.

Debido a tal sobreexplotación, el hundimiento de la CDMX se ha extendido a la mayor parte del Valle de México. Tres factores adicionales contribuyen al crecimiento del área afectada por la subsidencia: la duración de más de un siglo del proceso de consolidación regional, la tasa creciente de extracción en la ciudad y en los suburbios circundantes, y la estratificación horizontal de los suelos lacustres, que produce un flujo de agua en dirección horizontal diez veces mayor que en dirección vertical, por lo que la extracción de agua en cualquier parte del valle causa asentamientos incluso en sitios distantes. Debido a dicha sobreexplotación, el hundimiento o subsidencia del subsuelo del Valle de México varía de un sitio a otro y provoca asentamientos diferenciales e irregulares, que dañan tanto la integridad de las edificaciones como la de la infraestructura urbana. Los más graves daños que continuamente ocurren en la infraestructura son las roturas de tuberías, que dan lugar a cuantiosas pérdidas de agua limpia.

Así pues, está en riesgo la sostenibilidad del abastecimiento de agua para la enorme macrourbe en que se ha convertido el Valle de México. Cuidar el futuro de los habitantes y de los ecosistemas de todo ese extenso territorio requiere una cuidadosa reflexión y el diseño de una estrategia multidisciplinaria, cuya concepción está pendiente y debe emprenderse pronto. Se sugieren a continuación algunas ideas preliminares a este respecto.

Posibles estrategias a futuro

El crecimiento exponencial de la demanda de agua en todo el Valle de México durante casi un siglo y la consecuente sobreexplotación de los acuíferos subterráneos, hacen insuficientes las medidas adoptadas hasta la fecha. Ya no basta con tomar decisiones bien orientadas basadas en la intuición y el sentido común. La complejidad del fenómeno exige una estrategia integral con sólidas bases cien – tíficas y un enfoque cuantitativo. De igual importancia será adoptar al respecto políticas públicas pertinentes y sistemáticas. Por otra parte, el país vive un momento que puede ser oportuno para revisar lo ya hecho, a fin de aprender de ello y comenzar a reducir progresivamente la funesta sobreexplotación de los acuíferos subterráneos. La oportunidad para emprender un esfuerzo renovado hacia la solución del problema es la natural coincidencia de visiones que hoy se da entre el gobierno de la CDMX, el gobierno federal y los de los estados de México e Hidalgo, lo que puede facilitar los avances coordinados necesarios que se han dificultado en el pasado. Así podrían darse los pasos iniciales dentro del territorio de la CDMX y luego extrapolarlos hacia las otras entidades políticas de la cuenca. Esta extrapolación a toda la cuenca es indispensable, pues cualquier política hidrológica sólo es viable si se aplica a toda la cuenca en cuestión, en este caso la del Valle de México.

La estrategia a emprender debe comenzar por re – conocer que la cuenca del Valle de México carece de ríos con caudal confiable y suficiente para satisfacer las necesidades de su enorme población, por lo que el agua subterránea tendrá que continuar como la fuente principal de abastecimiento para todas las necesidades de quienes viven en la megalópolis, a partir del establecimiento de un sistema para medir los ingresos y las extracciones de agua en todo el territorio de la extensa cuenca, incluida la lluvia, la evaporación, la extracción y el trasvase, pues de otro modo ni siquiera será posible saber si la solución del problema avanza o retrocede. Debe cuidarse, a la vez, que el conjunto de acciones emprendidas sea congruente con la definición ortodoxa de cuenca hidrológica: espacio territorial cerrado por todas partes salvo puntos específicos en los que el agua se vierte hacia o desde otras cuencas. En el caso del Valle de México, esa condición se cumple para el territorio indicado en la Figura 1. EP

1 Agradezco a mis colegas Gabriel Auvinet Guichard y Moisés Juárez Camarena la cuidadosa revisión crítica del presente texto.

2 Ver Nabor Carrillo, 1948, Influence of artesian wells in the sinking of Mexico City, Proceedings, Second International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. VI, pp. 156-159, Róterdam.

DOPSA, S.A. DE C.V
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Dulce Olivia 71,
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