Quando la maggior parte delle persone pensa al cambiamento climatico, pensano all'innalzamento del livello del mare e a ondate di calore più intense. Ingegneri come Hussam Mahmoud della Colorado State University pensano ai ponti.

Il professore associato del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale sta studiando il tributo che il cambiamento climatico potrebbe avere sull'invecchiamento delle infrastrutture statunitensi, che comprende oltre 600, 000 ponti. Ora, è coautore di un nuovo studio che collega i potenziali impatti del cambiamento climatico con l'integrità strutturale di migliaia di ponti che attraversano le autostrade e le città americane. L'analisi di Mahmoud dimostra la necessità di ripensare l'ordine di priorità della nazione per la riparazione dei ponti, poiché il cambiamento climatico incombe e i finanziamenti per le infrastrutture rimangono limitati.

La ricerca è pubblicata il 23 ottobre in PLOS UNO , e il suo autore principale è Susan Palu, che si è recentemente laureato alla CSU con un master in ingegneria civile.

Mahmoud e Palu hanno concentrato la loro analisi su circa 80, 000 "ponti di travi d'acciaio semplicemente supportati, " un design comune dalla seconda guerra mondiale che consiste in travi longitudinali che attraversano due piloni. Questi ponti soffrono spesso di giunti di dilatazione intasati da detriti e richiedono una manutenzione regolare per pulire i giunti. I giunti di dilatazione collegano le campate del ponte e consentono alla struttura di espandersi e contrarsi come l'aria si riscalda o si raffredda.

Quando le articolazioni si intasano, impediscono al ponte di espandersi normalmente in risposta a temperature più elevate. I ricercatori hanno ragionato che temperature medie più elevate in futuro, non è stato preso in considerazione quando tali ponti sono stati costruiti per la prima volta, potrebbe portare a stress termici imprevisti. Lo stress da calore può causare deformazioni e screpolature, che sono esacerbati sia dal piegarsi dal peso di camion che da automobili, e carico assiale dalla restrizione di espansione. Lo studio dei ricercatori è il primo a quantificare l'impatto dei potenziali cambiamenti di temperatura in combinazione con il normale intasamento previsto dei giunti di dilatazione.

I ricercatori hanno considerato quattro diversi scenari stagionali per la temperatura al momento della costruzione di ciascun ponte, insieme alle temperature medie previste per gli anni 2040, 2060, 2080 e 2100. Gli aumenti di temperatura previsti sono gli scenari di riscaldamento dei gas serra del "percorso di concentrazione radiativa" adottati dall'International Panel on Climate Change nel 2014.

I risultati indicano che i ponti situati nella parte settentrionale degli Stati Uniti, comprese le Montagne Rocciose settentrionali e le pianure, nord-ovest e Midwest superiore, sono i più vulnerabili ad aumenti più pronunciati delle temperature. Le regioni meno sensibili sono state il sud-est e il nord-est.

L'obiettivo degli ingegneri era quello di classificare i ponti in ordine di manutenzione necessaria dopo aver tenuto conto della nuova normalità del cambiamento climatico.

"Noi come ingegneri dobbiamo iniziare a guardare oltre ciò che ci è stato inizialmente insegnato su come analizzare i sistemi e iniziare a pensare a cosa il cambiamento climatico farà alla nostra comprensione del comportamento a livello di componente e delle prestazioni a livello di sistema, " disse Mahmud.