Análisis teórico de la vulnerabilidad y mitigación de pavimentos flexibles frente al cambio climático en Panamá

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Gabriel Jesús Montúfar Chiriboga

Publicado: Aug 21, 2025

Resumen

El cambio climático representa un desafío significativo para la infraestructura vial, particularmente para los pavimentos flexibles en países tropicales como Panamá. Los efectos adversos del cambio climático, como el aumento de temperaturas y la intensificación de las precipitaciones, amenazan la durabilidad y el rendimiento de estas estructuras vitales. Este estudio tiene como objetivo evaluar la vulnerabilidad de los pavimentos flexibles en Panamá frente al cambio climático y proponer estrategias de mitigación para mejorar su resiliencia y prolongar su vida útil. Se realizó una revisión exhaustiva de la literatura y un análisis teórico detallado de los fenómenos involucrados, incluyendo modelos de viscoelasticidad y fatiga térmica. Se examinaron estudios previos sobre el impacto del cambio climático en pavimentos flexibles y se analizaron estrategias de mitigación, como el uso de materiales modificados y tecnologías avanzadas de drenaje. El análisis reveló que los pavimentos flexibles en Panamá son particularmente vulnerables al aumento de temperaturas y precipitaciones intensas. Se identificó que el uso de polímeros modificadores en mezclas asfálticas y la implementación de sistemas de drenaje avanzados son estrategias efectivas para mejorar la resiliencia de los pavimentos. Se concluye que la adaptación de los diseños actuales de pavimentos flexibles es crucial para enfrentar los desafíos del cambio climático en Panamá. Se recomienda la implementación de estrategias de mitigación personalizadas para las diferentes regiones del país y la realización de estudios empíricos para validar los modelos teóricos propuestos.

Palabras clave

cambio climático, infraestructura vial, mitigación, pavimentos flexibles, vulnerabilidad

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Cómo citar
Montúfar Chiriboga, G. (2025). Análisis teórico de la vulnerabilidad y mitigación de pavimentos flexibles frente al cambio climático en Panamá. I+D Tecnológico, 21(2). https://doi.org/10.33412/idt.v21.2.4072

Citas

[1] Segunda Contribución Determinada a Nivel Nacional (CDN2)
Ministerio de Ambiente de Panamá, "Segunda Contribución Determinada a Nivel Nacional (CDN2)", 2020. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/sorx/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[2] Estrategia Nacional de Desarrollo Socioeconómico, Inclusivo, bajo en Emisiones y Resiliente al Cambio Climático 2050 ELP Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Estrategia Nacional de Desarrollo Socioeconómico, Inclusivo, bajo en Emisiones y Resiliente al Cambio Climático 2050 ELP Panamá", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/fxsv/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[3] Primer Informe Diagnóstico del Sistema de Monitoreo y Evaluación de la Adaptación al Cambio Climático en Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Primer Informe Diagnóstico del Sistema de Monitoreo y Evaluación de la Adaptación al Cambio Climático en Panamá", 2023. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/vhlf/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[4] Sistema de Monitoreo y Evaluación de la Adaptación al Cambio Climático en Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Sistema de Monitoreo y Evaluación de la Adaptación al Cambio Climático en Panamá", 2023. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/vabq/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[5] Informe de Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero (GEI) 2022, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Informe de Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero (GEI) 2022", 2022. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/dafn/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[6] Política Nacional de Cambio Climático (PNCC), Ministerio de Ambiente de Panamá, "Política Nacional de Cambio Climático (PNCC)", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/lsxz/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[7] Principales problemas ambientales de Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Principales problemas ambientales de Panamá", 2020. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/pfga/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[8] Escenarios de Cambio Climático, 2030-2050-2070, Segunda Fase, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Escenarios de Cambio Climático, 2030-2050-2070, Segunda Fase", 2023. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/fdth/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[9] Índice de Vulnerabilidad al Cambio Climático de la República de Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Índice de Vulnerabilidad al Cambio Climático de la República de Panamá", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/nuhh/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[10] Manual de implementación de ETC - MiAmbiente 2021, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Manual de implementación de ETC - MiAmbiente 2021", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/zdpu/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[11] GUÍA COMUNITARIA, Ministerio de Ambiente de Panamá, "GUÍA COMUNITARIA", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/hkjs/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[12] Plan Nacional de Acción Climática, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Plan Nacional de Acción Climática", 2022. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/vage/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[13] Nivel de Referencia Forestal de Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Nivel de Referencia Forestal de Panamá", 2021. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/dbrn/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[14] Manual de operaciones y procedimientos del Fondo Verde para el Clima en Panamá, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Manual de operaciones y procedimientos del Fondo Verde para el Clima en Panamá", 2022. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/cgca/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[15] Guía técnica de Cambio Climático para proyectos de infraestructura de Inversión pública, Ministerio de Ambiente de Panamá, "Guía técnica de Cambio Climático para proyectos de infraestructura de Inversión pública", 2022. [En línea]. Disponible: [https://online.fliphtml5.com/eebm/bovf/]. [Accedido: 18-ago-2024].
[16] Y. Wang, Y. Huang, W. Rattanachot, K. Lau, y S. Suwansawas, "Mejora del diseño y gestión de pavimentos para inundaciones más frecuentes causadas por el cambio climático," International Journal of Pavement Engineering, vol. 18, no. 4, pp. 487-499, abr. 2015. DOI: https://doi.org/10.1260/1369-4332.18.4.487.
[17] P. Saini y A. Grover, "CAMBIO CLIMÁTICO – INTEGRACIÓN DE POLÍTICAS, PRÁCTICAS Y EDUCACIÓN," Journal of Global Research, vol. 9, no. 2, pp. 21-28, jul. 2023. DOI: https://doi.org/10.46587/jgr.2023.v09i02.002.
[18] G. Carroll, J. G. Eurich, K. D. Sherman, R. Glazer, M. T. Braynen, K. A. Callwood, A. Castañeda, C. Dahlgren, K. A. Karr, K. M. Kleisner, V. Burns-Perez, S. E. Poon, N. Requena, V. Sho, S. N. Tate, & S. Haukebo, "Una evaluación participativa de la vulnerabilidad climática para la pesca recreativa en áreas de mareas en Belice y Las Bahamas," Frontiers in Marine Science, vol. 10, artículo 1177715, may. 2023. DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1177715.
[19] K. E. Bagne y D. Finch, "Vulnerabilidad de especies al cambio climático en el suroeste: especies amenazadas, en peligro y en riesgo en el área de entrenamiento Barry M. Goldwater, Arizona," Informe Técnico General RMRS-GTR-284, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, pp. 1-47, feb. 2015. DOI: https://doi.org/10.2737/rmrs-gtr-284.
[20] K. Garcia, L. Castillo, y C. Saavedra, "Análisis de anomalías climáticas para la cuenca del río La Villa, Panamá, basado en escenarios RCP," Journal of Climate Change Studies, vol. 12, no. 3, pp. 150-165, dic. 2020. DOI: https://doi.org/10.33412/idt.v16.1.2444.
[21] Y. Qiao, A. Dawson, T. Parry, G. Flintsch, y W.-s. Wang, "Pavimentos Flexibles y Cambio Climático: Una Revisión Exhaustiva e Implicaciones," Sostenibilidad, vol. 12, no. 3, pp. 1057, feb. 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/su12031057.
[22] M. Saleh y L. Hashemian, "Abordando la Resiliencia al Cambio Climático en Pavimentos: Principales Problemas de Vulnerabilidad y Medidas de Adaptación," Sostenibilidad, vol. 14, no. 4, pp. 2410, feb. 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/su14042410.
[23] A. Md, C. Gomes, J. Dias, y A. Cerdà, "Explorando el Nexo entre Género y Cambio Climático, y Empoderando a las Mujeres en la Región Costera Suroccidental de Bangladesh para la Adaptación y Mitigación," Clima, vol. 10, no. 11, pp. 172, nov. 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/cli10110172.
[24] S. T. Swarna y K. Hossain, "Impacto del Cambio Climático y Adaptación para Pavimentos de Asfalto en Carreteras: Una Revisión de la Literatura," Revista Canadiense de Ingeniería Civil, vol. 49, no. 1, pp. 10-26, ene. 2022. DOI: https://doi.org/10.1139/cjce-2021-0209.
[25] Á. Enríquez-de-Salamanca, "Impactos ambientales de la adaptación al cambio climático de los pavimentos de carreteras y opciones de mitigación," Revista Internacional de Ingeniería de Pavimentos, vol. 20, no. 6, pp. 1-10, jun. 2019. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2017.1326236.
[26] P. Debaeke, P. Casadebaig, F. Flénet, y N. Langlade, "Cultivo de girasol y cambio climático: vulnerabilidad, adaptación y potencial de mitigación a partir de estudios de caso en Europa," OCL - Oleaginosas y grasas, Cultivos y Lípidos, vol. 24, no. 1, pp. D102, ene. 2017. DOI: https://doi.org/10.1051/OCL/2016052.
[27] I. Asadi, S. Jacobsen, M. Baghban, M. Maghfouri, y M. Hashemi, "Revisión del potencial de los materiales de cambio de fase en pavimentos de hormigón para capacidades anticongelantes y mitigación de la isla de calor urbana," Edificios, vol. 13, no. 12, pp. 3072, dic. 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13123072.
[28] K. Denryter y J. K. Fischer, "Mitigar las barreras antropogénicas para facilitar los cambios de distribución ayuda a reducir la vulnerabilidad de un gran herbívoro al cambio climático," Conservación Animal, vol. 25, no. 3, pp. 223-232, mar. 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/acv.12776.
[29] R. Namdar, E. Karami, y M. Keshavarz, "Cambio climático y vulnerabilidad: el caso de los países MENA," ISPRS Revista Internacional de Geo-Información, vol. 10, no. 11, pp. 794, nov. 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/ijgi10110794.
[30] A. Kathirvelpandian, A. Rasheeq, G. Kantharajan, T. Kumawat, T. T. A. Ajith Kumar, y U. Sarkar, “Evaluando la vulnerabilidad inducida por el cambio climático en el ecosistema de manglares de Pichavaram a través de un enfoque multiescala centrado en las partes interesadas,” Revista de Agua y Cambio Climático, vol. 15, no. 4, pp. 123-135, jul. 2024. DOI: https://doi.org/10.2166/wcc.2024.373.
[31] H. Dai, J. Mamkhezri, N. Arshed, A. Javaid, S. Salem, y Y. Khan, “El papel de la combinación energética en la determinación de la vulnerabilidad al cambio climático en los países del G7,” Sostenibilidad, vol. 14, no. 4, pp. 2161, feb. 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/su14042161.
[32] K. E. Haslett, J. F. Knott, A. M. K. Stoner, J. E. Sias, E. V. Dave, J. M. Jacobs, W. Mo, & K. Hayhoe, “Impactos del cambio climático en el diseño y las prácticas de rehabilitación de pavimentos flexibles,” Diseño de Materiales y Pavimentos de Carreteras, vol. 22, no. 9, pp. 2098-2112, 2021. DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2021.1880468.
[33] B. Mills, S. Tighe, J. Andrey, J. T. Smith, & K. Huen, “Implicaciones del cambio climático para el diseño y el rendimiento de pavimentos flexibles en el sur de Canadá,” Revista de Ingeniería de Transporte-ASCE, vol. 135, no. 10, pp. 773-782, 2009. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2009)135:10(773).
[34] Y. Qiao, Y. Zhang, Y. Zhu, T. Lemkus, A. M. K. Stoner, J. Zhang, and Y. Cui, “Evaluación de los impactos del cambio climático en la vida útil del pavimento flexible basándose en mediciones del deflectómetro de peso descendente,” Física y Química de la Tierra, vol. 120, p. 102908, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pce.2020.102908.
[35] D. N. Dima, R. Andrei, V. Boboc, & I. Scânteianu, “Evaluación de la sostenibilidad de los pavimentos flexibles,” El Boletín del Instituto Politécnico de Jassy, Sección de Construcción. Arquitectura, vol. 63, no. 2, pp. 97-104, 2017. https://www.researchgate.net/publication/321016667_EVALUATION_OF_THE_SUSTAINABILITY_OF_FLEXIBLE_PAVEMENTS
[36] A. Stoner, J. Daniel, J. Jacobs, K. Hayhoe, & I. Scott-Fleming, “Cuantificando el impacto del cambio climático en el rendimiento y la vida útil de los pavimentos flexibles en los Estados Unidos,” Registro de Investigación de Transporte, vol. 2673, pp. 110-122, 2019. DOI: https://doi.org/10.1177/0361198118821877.
[37] W. Meagher, J. Daniel, J. Jacobs, & E. Linder, “Método para evaluar las implicaciones del cambio climático para el diseño y el rendimiento de pavimentos flexibles,” Registro de Investigación de Transporte, vol. 2305, pp. 111-120, 2012. DOI: https://doi.org/10.3141/2305-12.
[38] G. Guest, Jieying Zhang, O. Maadani & H. Shirkhani, “Incorporando los impactos del cambio climático en las evaluaciones del ciclo de vida de la infraestructura: Un estudio de caso del rendimiento de la vida útil del pavimento,” Revista de Ecología Industrial, vol. 24, no. 2, pp. 356-368, 2019. DOI: https://doi.org/10.1111/jiec.12915.
[39] A. Behiry, “Vida útil a la fatiga y al ahuellamiento en pavimentos flexibles,” Revista de Ingeniería de Ain Shams, vol. 3, no. 3, pp. 367-374, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/J.ASEJ.2012.04.008.
[40] Xu Yang, Zhanping You, J. Hiller, & D. Watkins., “Sensibilidad del diseño de pavimentos flexibles a las entradas climáticas de Michigan utilizando el diseño de pavimento ME,” Revista Internacional de Ingeniería de Pavimentos, vol. 18, no. 7, pp. 622-632, 2017. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2015.1105373.
[41] J. Saha, S. Nassiri, A. Bayat, & H. Soleymani, “Evaluación de los efectos de las condiciones climáticas canadienses en las predicciones del MEPDG para el rendimiento de pavimentos flexibles,” Revista Internacional de Ingeniería de Pavimentos, vol. 15, no. 5, pp. 392-401, 2014. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2012.752488.
[42] Ester Tseng, I. Al-Qadi, E. Tutumluer, I. Qamhia & H. Ozer, “Resiliencia de pavimentos flexibles y estrategias de mitigación después de eventos ambientales adversos,” Registro de Investigación de Transporte, vol. 2677, pp. 351-366, 2023. DOI: https://doi.org/10.1177/03611981231165761.
[43] D. King and P. Taylor, “Estrategias de recubrimiento de hormigón para mejorar la resiliencia del pavimento,” Registro de Investigación de Transporte, vol. 2677, pp. 259-269, 2023. DOI: https://doi.org/10.1177/03611981231156570.
[44] A. E. A. El-Maaty, "Implicaciones del cambio de temperatura para el rendimiento y la vida útil del pavimento flexible," Revista Internacional de Ingeniería y Tecnología del Transporte, vol. 3, no. 1, pp. 1-11, 2017. DOI: https://doi.org/10.11648/J.IJTET.20170301.11.
[45] C. E. Zapata, D. Andrei, M. Witczak, & W. N. Houston, "Incorporación de efectos ambientales en el diseño de pavimentos," Materiales de Carreteras y Diseño de Pavimentos, vol. 8, no. 4, pp. 667-693, 2007. DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2007.9690094.
[46] M. A. Elshaeb, S. El-Badawy, and E. A. Shawaly, "Desarrollo e impacto de las condiciones climáticas egipcias en el rendimiento de los pavimentos flexibles," Revista Estadounidense de Ingeniería Civil y Arquitectura, vol. 2, no. 3, pp. 115-121, 2014. DOI: https://doi.org/10.12691/AJCEA-2-3-4.
[47] A. Basma and K. P. George, "Factores ambientales en el diseño de pavimentos flexibles," Registro de Investigación de Transporte, vol. 9715, no. 1, pp. 12-21, 1984. https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/trr/1984/954/954-006.pdf.
[48] J. McElvaney and M. Snaith, "Diseño analítico de pavimentos flexibles," Manual de Diseño y Materiales de Pavimentos, vol. 1, no. 1, pp. 395-423, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-075065090-8/50017-X.
[49] Remi Oyediji, D. Lu, and S. Tighe, "Impacto de las inundaciones y anegamientos en el rendimiento del pavimento de hormigón," Revista Internacional de Ingeniería de Pavimentos, vol. 22, no. 10, pp. 1363-1375, 2019. DOI: https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1685671.
[50] Z. Shao, "Evaluación de los impactos del cambio climático en la infraestructura vial," Revista Internacional de Geomate, vol. 13, no. 38, pp. 120-128, 2017. DOI: https://doi.org/10.21660/2017.38.72099.