Proprio dove inizia il canale, dal lato del Pacifico, il primo ostacolo era creare un varco dove si trovava la vetta del monte Culebra, collocata 110 metri sul livello del mare. Gli operai scavarono ben 14 milioni di metri cubi di roccia con l’ausilio di dinamite e pale meccaniche a vapore, portando il taglio a una quota di 59 metri.
Nel 1907 ripresero i lavori di scavo della montagna di Culebra, e il taglio venne portato da 59 metri a 12 metri sopra il livello del mare. Questo taglio, lungo 13 km e largo 220 metri, venne invaso dall’acqua del fiume Chagres. Gli ingegneri ebbero infatti una grande intuizione: per non continuare a scavare tonnellate di roccia per arrivare fino all’Oceano Atlantico, decisero di creare un lago artificiale che avrebbe “trasportato” le navi per 33 km. Per fare questo innalzarono la diga di Gatun, causando l’inondazione di migliaia di ettari di terreno. Il lago Gatun è oggi fondamentale per il funzionamento del canale, perché fornisce i milioni di litri di acqua che servono ad alimentare le chiuse.
Le chiuse, sbarramenti artificiali che separano due specchi d’acqua, sono vere e proprie opere di ingegneria idraulica che consentono a una imbarcazione di superare un dislivello, grazie proprio al principio dei vasi comunicanti. L’imbarcazione, proveniente dal mare, viene fatta entrare in un bacino delimitato da due porte molto robuste. Dalla parte dove il dislivello del bacino è più alto, attraverso delle valvole, viene pompata acqua verso il livello più basso, permettendo all’imbarcazione di sollevarsi finché la porta del livello più alto si apre e permettendo all’imbarcazione di continuare il suo viaggio. Per uscire dal canale, avviene l’operazione inversa: l’imbarcazione entra nel livello più alto del bacino da cui l’acqua viene fatta defluire portando la nave al livello inferiore.
Ogni chiusa è larga 33 metri e lunga 320 metri, quanto la dimensione massima delle navi che possono ospitare. Queste navi, progettate su misura per il canale di Panama, vengono chiamate Panamax.
Nel 2006 l’autorità del canale ha iniziato i lavori per la costruzione di due chiuse più ampie, una per ogni sponda (Pacifico e Atlantico), 100 metri più lunghe e 20 metri più larghe di quelle storiche, per consentire il transito a navi più grandi che possono trasportare il doppio del carico di una Panamax.
Gli studi effettuati hanno permesso di realizzare una strategia di sviluppo del progetto ambientalmente e socialmente sostenibile al fine di mitigare tutti gli impatti sul territorio, sull’ambiente e sulla popolazione.
Una particolare attenzione è stata attribuita sin dalla fase progettuale alla riduzione del consumo di acqua del lago Gatun durante le fasi di transito.
A tal fine è stato studiato un nuovo sistema – definito Water Saving Basins – che consente attraverso l’introduzione di Bacini ausiliari il recupero e il riutilizzo parziale dell’acqua del lago Gatun. In questo modo si ha un risparmio di acqua pari al 60% ed il transito che richiederebbe l’utilizzo di circa 500 milioni di litri di acqua si realizzerà con circa 200 milioni di litri.