Evaluación de estabilidad estructural por FEM de los túneles antiguos del Serapeum bajo la Columna de Pompeyo usando modelado SSI

Túneles ocultos bajo una columna famosa

En el corazón de Alejandría, una única columna de granito que se eleva conocida como la Columna de Pompeyo se alza sobre las ruinas de un antiguo templo. Pocos visitantes saben que, directamente debajo, existe una delicada red de túneles griegos y una biblioteca filial excavada en una roca blanda y fácilmente dañable. Este estudio utiliza simulaciones informáticas avanzadas y ensayos de roca para plantear una pregunta simple pero urgente: ¿cuánto tiempo puede este mundo subterráneo soportar de forma segura el masivo monumento que se alza encima, especialmente cuando el cambio climático trae lluvias más intensas y elevación del nivel del mar?

Un monumento antiguo en un entorno frágil

La investigación se centra en los túneles del Serapeum y los espacios subterráneos relacionados que discurren bajo la Columna de Pompeyo, una columna de granito de 285 toneladas tallada en dura piedra de Asuán. Los túneles están excavados en una roca blanda y porosa similar a la calcarénita, que es mucho más débil que la propia columna. A lo largo de los siglos, el viento, la sal, la humedad y reacciones químicas han ido degradando lentamente esta roca. Hoy, tormentas más fuertes, inundaciones repentinas y niveles freáticos más altos vinculados al cambio climático están acelerando esa degradación. Esa combinación —una enorme columna de piedra apoyada sobre túneles envejecidos y debilitados— convierte este lugar en un escenario ideal para probar herramientas modernas que evalúen el riesgo sin dañar la arqueología.

Leer el terreno sin tocarlo

Dado que la perforación y los ensayos intensivos en un sitio patrimonial deben limitarse, el autor reconstruyó el subsuelo a partir de mapas existentes, sondeos previos y muestras de roca tomadas en la zona. En el laboratorio se midió cuán resistentes y deformables son tanto la roca calcarenítica blanda como el granito duro, incluyendo la facilidad con que se fracturan bajo compresión o corte. Estas medidas alimentaron un modelo informático bidimensional creado con software geotécnico especializado. En esta sección virtual se recrearon la columna, su cimentación, los túneles y un gran bloque del terreno circundante para aplicar la gravedad, el peso de la columna e incluso fuerzas sísmicas simples y seguir sus efectos con detalle.

Rastreando esfuerzos, deformaciones y pequeños movimientos

La simulación muestra dónde se concentran las fuerzas alrededor de los túneles conforme el terreno soporta la carga de la columna. Las mayores fuerzas de tipo aplastamiento aparecen en las esquinas pronunciadas de las bóvedas de los túneles directamente bajo la columna —precisamente donde la roca ya es más débil y está más meteorizada. Aquí, la roca trabaja aproximadamente a dos tercios de la resistencia medida en laboratorio, y el modelo revela pequeñas zonas donde el material ya ha cedido y se comporta más como plástico que como elástico. Sin embargo, en las zonas más profundas entre los túneles, la roca está comprimida desde todos los lados, generando un fuerte efecto de "abrazamiento" que en realidad ayuda a mantener el sistema unido. Sorprendentemente, el movimiento total hacia abajo de la columna predicho por el modelo es inferior a un milímetro, muy por debajo de los niveles que normalmente preocuparían a los ingenieros.

Estable por ahora, pero con un margen de seguridad estrecho

Para juzgar la estabilidad global, el estudio calcula un factor de seguridad —una relación que compara la resistencia actual de la roca con la resistencia en la que comenzaría el colapso. El valor cercano a 1,55 sugiere que, bajo las cargas estáticas actuales, los túneles están justo por encima de la línea comúnmente aceptada de seguridad. Sin embargo, este colchón es reducido para un monumento de tan alto valor cultural, especialmente porque la roca blanda sigue debilitándose por la humedad, la sal y los cambios de temperatura. Los mismos puntos críticos identificados en el modelo —las claves y las esquinas de los túneles— son exactamente donde una mayor pérdida de resistencia o el sacudimiento por un terremoto podrían empujar el sistema hacia el fallo.

De la simulación a los planes de protección

El estudio concluye que los túneles del Serapeum bajo la Columna de Pompeyo no están al borde de un colapso repentino, pero se mantienen en un equilibrio delicado. La meteorización a largo plazo y las inundaciones impulsadas por el clima erosionan lentamente el apoyo natural, reduciendo el margen de seguridad con el tiempo. El autor aboga por que la conservación se centre en mantener el agua fuera, vigilar de cerca las zonas de túnel sometidas a esfuerzo y planificar refuerzos suaves y reversibles cuando sean necesarios. Al convertir ensayos complejos de roca y modelos informáticos en umbrales prácticos para la acción, este trabajo ofrece una hoja de ruta para proteger no solo este emblemático monumento alejandrino, sino también otros sitios patrimoniales subterráneos ocultos bajo monumentos históricos en todo el mundo.

Cita: Hemeda, S. FEA structural stability assessment of the ancient Serapeum tunnels beneath Pompey’s Pillar using SSI modelling. npj Herit. Sci. 14, 294 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02506-7

Palabras clave: Columna de Pompeyo, patrimonio subterráneo, estabilidad de túneles, impactos del cambio climático, modelado geotécnico