1.  INGENIERÍA DE TIEMPO

La ingeniería consiste del diseño de un sistema artificial, distinto al de un sistema natural, el cual cumple una función o servicio con el fin de satisfacer una necesidad social. La ingeniería utiliza principios de física, química y biología para el diseño del sistema, con énfasis en el comportamiento. En general, la vida útil de una estructura se mide en los años que tendrían que pasar antes de que ésta pierda su función y sea reparada, reemplazada, o retirada. La Ingeniería de Tiempo es la ingeniería que se lleva a cabo con el propósito específico de comprar o conseguir un tiempo indefinido de la Naturaleza. El tiempo geológico es el reloj de la Naturaleza; el tiempo humano no es más que una pequeña fracción del tiempo geológico. La Tierra se formó hace unos 4,600 millones de años; sin embargo, todo el intervalo de tiempo de la civilización humana se estima en 10,000 años, valor que constituye apenas el 0.0002% del tiempo geológico. El marco temporal de la existencia humana, en el cual una generación abarca típicamente 25 años y la vida humana puede durar una media de tres generaciones, es también pequeña en comparación con el intervalo de tiempo de la civilización humana. El número de generaciones humanas en el intervalo de tiempo de la civilización es alrededor de 400. La relación del intervalo de tiempo de la civilización al intervalo de tiempo de la vida humana puede ser alrededor de la mitad de esta cantidad, es decir, 200. Por lo tanto, el tiempo de vida de un ser humano es relativamente pequeño en comparación con el tiempo de la historia; a su vez, este último es pequeño en comparación con el tiempo geológico. El concepto de ingeniería de tiempo es importante porque está estrechamente vinculado al tema de la sostenibilidad. ¿Cuál debe ser el tiempo de diseño de la ingeniería sostenible? Cuatro generaciones? Cuarenta generaciones? Cuatrocientas generaciones? O, idealmente, el máximo posible: Para siempre? Estas preguntas se formulan aquí a propósito del ejemplo de la cuenca Salton, en California, EE.UU., y Baja California, México. 2.  DISEÑO BASADO EN FRECUENCIA El concepto de diseño de ingeniería basado en la frecuencia está muy bien establecido. Los proyectos se diseñan para llevar a cabo su función prevista durante un cierto número de años, después del cual la falla es previsible. Por ejemplo, en la ingeniería hidráulica, el período de retorno de 100 años es normalmente considerado como un período de retorno estándar para proyectos regionales.1 Por lo general, los períodos de retorno más bajos (10 a 25 años) se usan para proyectos más pequeños, tales como alcantarillas, mientras que los períodos de retorno más altos (500 años) son aplicables a los proyectos de mayor envergadura, como puentes. En el caso de las presas, para las cuales la falla puede llevar a la pérdida de vida humana, se han considerado períodos de retorno de hasta 10,000 años y, a veces, inclusive hasta más largos.2 La incertidumbre en el análisis estadístico ha llevado al uso de una estimación determinística denominada Precipitación Máxima Probable (PMP).3 El diseño basado en la frecuencia difiere de la ingeniería de tiempo en un aspecto crucial: El primero establece un límite de tiempo arbitrario, después del cual la falla se espera en base a un análisis estadístico. En cambio, la ingeniería de tiempo no define el tiempo de falla; en vez, toma prestado del tiempo geológico una cantidad relativamente pequeña e indefinida, con el fin de proporcionar un valor económico a la sociedad. En la ingeniería hidráulica, la ingeniería de tiempo tiene una componente geomorfológica bien marcada. Mientras que el intervalo de tiempo de los procesos geomorfológicos se mide en millones de años, el de la experiencia humana puede ser como máximo algunos miles de años. Esta gran diferencia contrapone las leyes naturales con las realidades del mundo contemporáneo. Los procesos naturales se llevarán a cabo a su debido tiempo, pero puede ser demasiado tiempo, el suficiente para ser de poca importancia para la sociedad. Por lo tanto, ésta toma a veces la decisión consciente de desestimar las leyes de la Naturaleza y sus consecuencias a largo plazo. 3.  EL CASO DE LA CUENCA SALTON La cuenca Salton es un caso clásico de la ingeniería de tiempo. La cuenca Salton es una depresión geológica entre dos fallas paralelas (graben) situada en el sureste de California (EE.UU.) y noreste de Baja California, México, y yaciendo parcialmente bajo el nivel del mar. Desde un punto de vista geomorfológico, la región es endorreica, sin salida al mar. Sin embargo, hace millones de años, toda la cuenca del Salton solía ser parte del Golfo de California (o Mar de Cortés), alcanzando por el norte una distancia de unos 250 km, hasta las proximidades de lo que es hoy la ciudad de Indio, en el condado de Riverside, California. Dada la ubicación del extremo meridional de la cuenca, en Baja California, inmediatamente al oeste de la desembocadura del caudaloso río Colorado, el tiempo reservó sin duda un destino diferente para la región. En el tiempo geológico, el río Colorado ha depositado suficientes sedimentos cerca de su boca para formar una barrera natural, separando efectivamente la Cuenca Salton del Golfo de California (Fig. 1).4 A juzgar por las imágenes de satélite, la elevación mínima del promontorio, entre Mexicali, México, y el Golfo de California es de unos 13 m.5 En contraste, la elevación mínima de la depresión de la cuenca Salton, al norte, es de -87 m, mientras que el Golfo de California, al sur, está al nivel del mar. Google Earth® Fig. 1  Delta del río Colorado, al oeste de Yuma, Arizona, y al sur de Mexicali, México. Los gradientes hidráulicos prevalecientes indican que el río podría fluir ya sea al norte, hacia la cuenca Salton, o al sur, hacia el Golfo de California, dependiendo de las variaciones del flujo de agua y sedimentos, y de la forma del promontorio, la cual tiende a variar en el tiempo geológico (Fig. 2). Antes de los tiempos presentes, se ha documentado que la cuenca Salton había contenido el Lago Cahuilla (antecesor del Lago Salton), lo que indica que el río Colorado ha discurrido hacia el norte periódicamente, cada cierto número de siglos.6 [Haga click en la figura para desplegar] U.S. Reclamation Service y U.S. Geological Survey Fig. 2  Mapa del relieve del delta del río Colorado. Hasta fines del siglo XIX, la porción de la Cuenca Salton ubicada al norte de la frontera EE.UU.-México se conocía con el nombre de Desierto del Colorado. Hacia el año 1900, este nombre fue cambiado por el más propicio de Valle Imperial, en conjunción con el intenso desarrollo agrícola que se llevaría a cabo a partir de esa fecha. Sin embargo, debido a las grandes cantidades de sedimento que trasportaba el río Colorado, el manejo del río resultó siendo un verdadero desafío (Fig. 3). Christian Mehlführer (Creative Commons) Fig. 3  El río Colorado en la curva Horseshoe, Arizona. La historia demuestra que en el año 1905, el río Colorado intentó una vez más retomar el Lago Cahuilla, lo cual propició una lucha singular entre el hombre y la naturaleza.7 El tremendo esfuerzo desplegado por E. H. Harriman y sus colaboradores, de la Compañía del Ferrocarril del Pacífico Sur, dio como resultado el triunfo de la voluntad del hombre y el encaminamiento del río, una vez más hacia el sur, esta vez en contra de su propio diseño.8 El éxito en el aprovechamiento del río Colorado contribuyó al desarrollo de los valles Imperial y Mexicali, a cada lado de la frontera, con los beneficios económicos que esto implica para la sociedad. Con una fuente segura de agua proveniente del Colorado, el desierto resultó ser muy fértil, debido en parte a su clima templado, pero también a su abundante disponibilidad de nutrientes juveniles, o nuevos. La desventaja, sin embargo, es que en las tierras áridas, el aumento de la productividad agrícola siempre conlleva un aumento en la cantidad de sales de drenaje. Por lo tanto, durante los últimos 100 años, la basura salina del Valle Imperial (y la del valle de Coachella, hacia el norte) se ha acumulado en la depresión aledaña para formar el Lago Salton, un gran cuerpo de agua salada, el cual se ha convertido hoy en el lago más grande de California (Fig. 4).9 Es indudable que el Lago Salton (Salton Sea en Inglés) constituye un verdadero monumento artificial a la intensa actividad agrícola que se ha llevado y continúa llevándose a cabo en la zona (Fig. 5). Google Earth® Fig. 4  Vista aérea del Lago Salton, con el valle Imperial en dirección SSE. 4.  CONCLUSIONES Puede el río Colorado intentar inundar nuevamente la cuenca Salton en el futuro? La respuesta es: Probablemente que sí. Sin embargo, cabe notar que el intervalo de recurrencia de este evento es muy incierto. En típico carácter geomorfológico, el período de retorno no es fácilmente determinable. Mientras tanto, la vida, en la mayoría de sus manifestaciones, continúa su curso en la Cuenca Salton.10 La siguiente es una pregunta relacionada: En vista del riesgo hidrológico intrínsico, debería haberse desarrollado la Cuenca Salton? La respuesta tiene implicaciones socioeconómicas y políticas: Sí, siempre y cuando los riesgos se reconozcan y consideren para el futuro. En la práctica, la probabilidad es muy escasa de que pueda llegar a ocurrir el evento de inundación de la cuenca Salton.11 En el ámbito de la ingeniería de tiempo los intereses económicos usualmente toman precedencia sobre los truismos geomorfológicos de la Naturaleza. Fig. 5  El Lago Salton en Bombay Beach, California. NOTAS DE PIÉ 1 En una entrevista con Martin Reuss, sin fecha, Gilbert F. White reconoció que él había tenido un papel preponderante en el desarrollo del concepto de la avenida de los 100 años. 2 The ERP Report: What Went Wrong and Why?" Civil Engineering, 77(6), Junio 2007, 54-61, 73-76. 3 Ponce, V. M. 2014. Engineering Hydrology: Principles and Practices, Segunda edición, en línea. 4 El río Colorado, de agua de color rojizo, fue bautizado como tal por los primeros exploradores españoles. Cabe mencionar que el color marrón rojizo que dio al río su nombre se convirtió en una rareza después de la construcción de la presa Glen Canyon en 1963. Los sedimentos están ahora atrapados detrás de la presa, en el fondo del Lago Powell. 5 Un análisis topográfico más detallado revela que existe una conexión entre la cuenca del Salton y el Golfo de California a través del río Hardy, en Baja California, a una elevación de 12 m (Wikipedia). 6 El arqueólogo Malcolm J. Rogers ha examinado la cerámica aborigen en los sitios costeros de la zona, concluyendo que el lago había estado presente entre los años 1000 y 1500 d.C. Estudios posteriores han demostrado que no ha habido una sino varias presencias del lago, antes de 1000 d.C. y después de 1500 d.C., incluyendo una en el siglo XVII, cuando los exploradores españoles ya habían llegado a la boca del Río Colorado (Wikipedia). 7 Vea el artículo con fotos de la época en Cutback in the New river near Calexico. 8 Kennan, G. 1917. The Salton Sea: An account of Harriman's fight with the Colorado river. 147 p. 9 Ponce, V. M. 2005. The Salton Sea: An Assessment. 10 La salinidad actual del Lago Salton es de 56,000 ppm, lo cual es aproximadamente 60% mayor que la del océano. La salinidad del lago aumenta aproximadamente a razón de 500 ppm por año, por lo tanto, es de esperar que eventualmente los peces vayan a desaparecer. Un nuevo ecosistema consistente de artemia (Artemia franciscana) y otras especies hipersalinas se establecerá en el Lago Salton. 11 Antes de la construcción de la represa Glen Canyon, en Utah, y la represa Hoover, entre Arizona y Nevada, el río Colorado había alcanzado caudales máximos de 250,000 piés cúbicos por segundo (7100 m3/s) y, por tanto, era capaz de transportar grandes cantidades de sedimentos. En cuanto estas dos represas continúen atenuando los caudales de avenida, es muy poco probable que el río Colorado vuelva a experimentar los caudales picos históricos de antaño.