Alberto Jaime P. Comité de Resiliencia de la Infraestructura, CICM. Investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
En la primera parte de este trabajo se define el concepto de resiliencia de la infraestructura. En seguida, se resaltan sus elementos y atributos y los resultados esperados de ella. También se hace notar la diferencia entre resiliencia interna (propia de un tipo de infraestructura) y externa (propia del municipio, estado o del país) y su interacción; una y otra se complementan. Finalmente, se discuten los atributos técnicos, sociales, organizacionales y económicos de la resiliencia y su contribución relativa en las fases de prevención, respuesta y recuperación de la infraestructura ante eventos extremos.
Resiliencia se define en ingeniería de materiales como el trabajo termodinámico requerido para provocar una deformación elástica en un sólido. En psicología, resiliencia se entiende como la capacidad de un individuo de afrontar y recuperarse de experiencias traumáticas. En general, el término se emplea como la capacidad de un sistema para recuperar su estado inicial después de ser afectado por un evento perturbador.
Hay varias definiciones de resiliencia en la bibliografía técnica (Jaime, 2017 y 2018). Timmerman (1981, cit. por Bocchini et al., 2013) la definió como “la capacidad de comunidades humanas para soportar eventos perturbadores contra su infraestructura y recuperarse de dichos eventos”. Esta definición es muy adecuada porque resalta dos aspectos: es una propiedad de la comunidad, no de la estructura o infraestructura. Segundo, resiliencia no sólo es que la infraestructura soporte el evento; se refiere también a que el administrador o dueño de ella y la comunidad beneficiada tengan recursos y medios para una pronta, eficiente y efectiva recuperación.
Por ejemplo, la capacidad de un puente de soportar un sismo de gran magnitud con daños parciales depende de su diseño y calidad de construcción (aspectos técnicos, normas y reglamentos de diseño y construcción). El proceso de reparación o sustitución es afectado directamente por las condiciones sociales (políticas), de organización, económicas y técnicas de la comunidad usuaria, local y regional interesada en recuperarlo.
La definición más común de resiliencia de la infraestructura es (NIAC, 2009): “La capacidad de reducir la magnitud y duración de los efectos causados por fenómenos perturbadores”. Los efectos pueden ser catastróficos (pérdida de la infraestructura) o parciales; es decir, imposibilidad de la obra de proporcionar completo el uso o servicio para el que se diseñó y estaba en operación antes de que se presentara la perturbación. Esto es aplicable lo mismo a la infraestructura de un país que a una empresa (bancos, bolsa de valores, aseguradoras, etc.) o a un sistema (por ejemplo, telefonía, internet, servicio de agua potable o de energía eléctrica). Es por ello que se prefiere hablar de falla catastrófica (colapso) o fallas parciales o de servicio.
La eficiencia de una infraestructura o empresa resiliente depende de la capacidad de anticipar, absorber, adaptarse y recuperarse rápidamente de un fenómeno potencialmente perturbador (NIAC, 2009).
Algunos de los fenómenos perturbadores son de origen natural y otros antrópicos. Entre ellos se tienen: sismo de magnitud mayor que el de diseño (súbito); huracanes y tormentas severas (se anuncian con algo de anticipación); sobreexplotación de acuíferos (silencioso, sus efectos se notan después de muchos años); eventos no previstos o combinación en cascada de varios (difíciles de identificar o anticipar); acciones terroristas y tumultos (inciertos en ubicación, objetivo y tiempo).
Atributos de la resiliencia
En la figura 1 se muestran de manera esquemática los atributos más destacados del concepto de resiliencia de la infraestructura. En ella se observa que cuenta con cuatro dimensiones y cuatro elementos que combinados adecuadamente producen tres resultados.
Las cuatro dimensiones de la resiliencia de la infraestructura son: 1) técnica, 2) organizacional, 3) social (incluye, política) y 4) económica. Estas dimensiones implican:
Que los aspectos técnicos de la infraestructura tengan resiliencia; es decir, el análisis, diseño y construcción de ella es tal que minimiza la posibilidad de una falla catastrófica. Que su operación es eficiente y el mantenimiento se lleva a cabo con regularidad. Los puntos o zonas críticas del sistema están identificados y son monitoreados.
En la parte de organización, asegurar que el operador o dueño de la infraestructura o de alguno de sus componentes cuente con procedimientos y manuales para restablecerla a su estado de servicio previo o mejorado una vez que el evento ha pasado.
En lo social (político), asegurar que hay una clara y efectiva comunicación con los usuarios de la infraestructura para que el impacto de la alteración sobre las personas y los negocios se minimice.
En lo económico, asegurar una bolsa de dinero para previsión, preparación, manejo y mitigación de emergencias.
Los cuatro elementos de la resiliencia son: resistencia, confiabilidad, redundancia, y respuesta y recuperación:
Elemento resistencia. Se refiere al diseño del proyecto o sistema para resistir un nivel de cargas o efectos dados, por lo general proporcionados por reglamentos o normas. Más allá de este nivel se presenta la falla, no importa si es catastrófica o total. Generalmente, estas cargas o efectos se estiman de eventos previos o históricos. Algunas veces se emplean experiencias que ocurrieron en otros sitios, similares o no.
Elemento confiabilidad. Consiste en asegurar que los componentes de la obra, infraestructura o sistema sean diseñados para operar en un intervalo de solicitaciones que permitan mitigar los daños o la pérdida durante un evento. Es decir, se debe revisar el comportamiento de la obra, infraestructura o sistema para niveles de cargas o efectos fuera de los rangos de diseño. Esto se puede ejemplificar con la pregunta: ¿qué le pasaría al proyecto si el evento de diseño se excede? En el caso de un edificio, si el sismo de diseño se excede, se revisaría si la estructura colapsaría o sufriría desplazamientos importantes, pero continuaría en pie. Lo segundo es lo deseable porque permitiría a los ocupantes del edificio salir con vida y no quedar aplastados por el colapso del edificio. Por tanto, en el diseño se buscaría que la falla no fuera frágil sino dúctil.
Elemento redundancia. Se refiere a que la obra, red o sistema sea diseñada de tal manera que tenga capacidad adicional para soportar un evento perturbador sin colapsar. O bien, que tenga varias líneas de defensa que le permitan contener la falla catastrófica. Con ello la obra o sistema podría seguir proporcionando un servicio parcial.
Elemento respuesta y recuperación. Se refiere a que la infraestructura sea capaz de tener una adecuada respuesta a los efectos provocados por un evento perturbador. Con ello, el operador o dueño podría hacer una rápida y eficaz recuperación, tomando en cuenta las cuatro dimensiones. Para tal fin, es necesario llevar a cabo acciones de planeación, preparación y ejercicios de prevención en espera de un evento perturbador (prevención civil). Por ejemplo, en la Ciudad de México la alerta sísmica y los ejercicios de prevención civil de evacuación de edificios con brigadas de voluntarios.
La combinación de las dimensiones y los elementos deben producir tres resultados: mayor confiabilidad, una rápida recuperación y menores consecuencias.
El nivel de resiliencia que debe tener cada tipo de infraestructura depende de su importancia en términos de la intensidad de su uso, de las alternativas disponibles y del impacto tanto económico como social de su falla.
Un aspecto de importancia vital son las interconexiones de diferentes tipos de infraestructura o sus componentes. Por ejemplo, puertos, ferrocarriles y carreteras: la interrupción del servicio de cualquiera de ellos altera la operación de los demás. Por ello, debe buscarse redundancia en la conexión de los puertos con los transportes terrestres y que éstos tengan rutas alternativas para el traslado de personas y bienes. Similarmente, entre aeropuertos, rutas aéreas, aerolíneas y vías de comunicación (transporte) a las ciudades que sirven.
Resiliencias interna y externa
La resiliencia se divide en interna y externa. La resiliencia interna (véase tabla 1) se refiere a que el operador o dueño de la infraestructura debe asumir los elementos mencionados, desde la óptica del tipo de infraestructura o componente, de su responsabilidad. Debe cumplir con los aspectos técnicos de su competencia a través de normas y reglamentos que permitan analizar, diseñar y construir (o implementar) de manera confiable y con redundancia su infraestructura o componente; tener prácticas de operación y mantenimiento que aseguren su buen funcionamiento. Por tanto, requiere contar con sistemas de monitoreo e inspección, además de asegurar que cuenta con equipos, alarmas y sistemas de respuesta ante emergencias. Debe tener una organización que permita, además de operar y mantener su infraestructura o componente, enfrentar los efectos de eventos extremos con la capacidad y entrenamiento para manejo de crisis a través de procedimientos y manuales. En la parte económica, el operador o dueño debe contar con un fondo económico para emergencias. En el aspecto social, debe crear conciencia entre su personal y en los usuarios del sistema sobre las mejores prácticas para aprovechar la infraestructura con oportunidad y seguridad; además, comunicarse oportunamente con los usuarios en caso de una interrupción o alteración de la infraestructura y dar posibles alternativas.
La resiliencia externa se refiere a los mismos elementos mencionados, ahora desde la perspectiva de los tres ámbitos de gobierno: municipal, estatal y federal. Un elemento técnico de la mayor importancia son las alarmas y los sistemas de monitoreo y medición de variables hidroclimatológicas, de calidad del aire y del agua, acelerógrafos, etc. Los datos de estas redes de medición son esenciales para el diseño de la mayoría de los tipos de infraestructura y durante su operación. La autoridad debe intervenir para brindar apoyo o cuando los efectos de un evento extremo sean de tal magnitud que el operador con sus propios recursos no sea capaz de enfrentarlos.
Labaka et al. (2015) informan de un estudio en el cual se preguntó a expertos en el tema cuál es el orden de importancia de cada una de las dimensiones de las resiliencias interna y externa en la prevención, respuesta y recuperación ante un evento extremo. Las tablas 2 y 3 fueron ligeramente modificadas con base en la experiencia del autor en diversas situaciones de emergencia ocurridas en el país. La calificación va de 1 a 10, siendo 10 la máxima importancia.
De la tabla 2 se destaca que las líneas de acción de la resiliencia interna de la mayor importancia en las fases de prevención y respuesta son las técnicas y organizacionales. En especial, diseño y construcción confiables, compromiso del dueño u operador de la infraestructura y preparación del encargado del manejo de la emergencia.
Entre las líneas de acción de la resiliencia externa (tabla 3) se observa que la de mayor impacto es el fondo económico para prevención y atención de emergencias. Se destaca también que la resiliencia externa en todas sus dimensiones es de la mayor importancia en las fases de respuesta y recuperación.
Conclusiones
La resiliencia de la infraestructura tiene diversos atributos. Primero, cuatro dimensiones: técnica, organizacional, social (política) y económica. Segundo, cuatro elementos: resistencia, confiabilidad, redundancia, y respuesta y recuperación. Éstos, aplicados adecuadamente, producen tres resultados: mayor confiabilidad, rápida recuperación y menores consecuencias.
La aplicación de los conceptos de resiliencia permitirá mejorar la respuesta de la comunidad ante eventos extremos; mejorar el comportamiento de los sistemas y componentes de cada tipo de infraestructura y de ésta como un todo; minimizar las pérdidas sociales y monetarias, y recuperar rápidamente la vida cotidiana después de emergencias provocadas por eventos extremos
Referencias
