Remociones en masa en un contexto de cambio climático

 Por: Ivo Fustos   Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad de La Frontera, Temuco – Chile.
                              Asociación Chilena de Ingeniería Geológica (ACHIGEO), Chile

Las remociones en masa son procesos geomorfológicos que día a día modelan el relieve en zonas con pendiente. En Sudamérica, estos procesos han sido partícipes de daños materiales, involucrando pérdidas de vidas. Lo anterior, levanta la necesidad de comprender y evaluar los cambios de estos procesos en un contexto de cambio climático, proceso en el cual no se tiene certeza del impacto potencial que las lluvias podrían tener a futuro. Para profundizar en la temática, este escrito responderá cuatro preguntas abordadas en trabajos de jóvenes científicos en etapa inicial que han trabajado en el proyecto Fondecyt 11180500 “Rainfall-Induced Landslide variations under extreme hydrometeorological conditions Experiment: New Insights under climate change in South America (RILEX)”, así como en la literatura científica reciente. Estas preguntas estarán orientadas a activar nuestra curiosidad sobre los fenómenos que día a día nos rodean, pero no sabemos cómo convivir con ellos.

¿Por qué son importantes las remociones en masa?
Las remociones en masa generadas por lluvia – también llamadas precipitaciones – son procesos comunes en Chile, algunos de los cuales tienen gran capacidad destructiva. Un caso emblemático corresponde al flujo de detritos de Villa Santa Lucía del 2017, en donde toda la Villa quedó inundada y damnificada por la entrada de material.

Procesos Geomorfológicos: Procesos que producen cambios de relieves en la superficie terrestre.

Flujo de detritos: Es una masa móvil, saturada en agua, compuesta de una mezcla de rocas, sedimentos, agua y gases, donde entre el 50 y el 80% del material es sólido y se encuentra suspendido en agua. Se desplaza pendiente abajo por influencia de la gravedad, posee un rápido avance, gran movilidad y capacidad destructiva.

Definición extraída desde el Servicio Nacional de geología y minería.

Estos casos nos recuerdan la importancia de tener una correcta comprensión de su dinámica y cómo la población se puede ver expuesta a este tipo de amenazas. En todos estos casos destaca como denominador común eventos hidrometeorológicos extremos donde una inadecuada ubicación de asentamientos humanos ha llevado a experimentar pérdidas en la infraestructura y lo que es peor, pérdidas de vidas humanas. Este tipo de eventos nos recuerda la necesidad de desarrollar estudios de remociones en masa con un foco en el impacto futuro en las vidas de las personas. Actualmente, el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN) ha impulsado la confección de una base de datos de remociones con diferentes factores gatillantes. Lo anterior abre la puerta a que se desarrollen estudios en mayor detalle, como los estudios de deformación superficial de remociones en masa de Ardy Gatica (2020), lo cual permitirá comprender cómo se generan las remociones en masa en diferentes tipos de suelos o geologías presentes. De la misma manera, estudios de la Universidad de La Frontera han permitido impulsar la comprensión de las remociones en masa bajo diferentes enfoques metodológicos.

Flujo de Lodo en Villa Santa Lucía. (a) Zona de desprendimiento; (b) flujo canalizado; (c y d) Villa Santa Lucía tras inundación por el lodo. Imágenes facilitadas por Sernageomin. Fuente: Somos y colaboradores, 2020

¿Qué deberíamos esperar en un contexto de cambio climático?

Actualmente, la comprensión del área potencialmente afectada por procesos de remoción en masa generadas por lluvia es una pregunta abierta en el Centro Sur de Chile. Estudios recientes han evaluado la susceptibilidad (probabilidad de que el evento ocurra) a eventos de remoción en masa en la zona centro sur de Chile (~35.0° – 42.0° S, 72.0° – 74.0° S). El actual Ingeniero Francisco Guerrero (2021) aplicó durante su trabajo de titulación escenarios cambio climático mediante modelos estadísticos para delimitar cambios en área afectada mensual para el periodo futuro 2025 – 2099. En términos del área afectada, los modelos estadísticos evidencian resultados similares indicando un incremento en el área afectada. Este tipo de resultados, deben considerarse de forma prioritaria para destinar recursos en zonas densamente pobladas. De la misma manera podría ser utilizado como herramientas de seguridad nacional.

Estudios locales han abordado las deformaciones mediante métodos de elementos finitos (MEF). Ejemplos de estudios de deformaciones mediante curvas de Intensidad-Duración-Frecuencia – que son una relación matemática entre la intensidad de una precipitación, su duración y la frecuencia con la que se observa – permiten estimar la recurrencia de una cierta cantidad de precipitación durante cierta cantidad de años. Esto es sumamente útil para evaluar escenarios extremos en casos de remociones en masa. Estudios mediante MEF se han realizado en las ciudades de Temuco, Cauquenes, Puerto Saavedra y Hornopirén.

Métodos de elementos finitos
Método realizado por computadora que permite obtener soluciones de sistemas de ecuaciones que rigen la deformación de las laderas y estructuras en ingeniería civil.
Gonzalo Maragaño, 2021

Los resultados han permitido estimar con precisiones milimétricas las deformaciones esperadas en laderas y en qué condiciones podría una precipitación gatillar una gran remoción en masa. A pesar de los estudios anteriores, aún existe una gran cantidad de localidades con población vulnerable ante este tipo de eventos. Lo anterior levanta la necesidad de poder pronosticar posibles remociones en masa, tal como funcionan los sistemas de alerta ante tsunami.

¿Podemos avanzar en el pronóstico de remociones en masa generadas por lluvia?

Los nuevos modelos de cambio climático indican que la precipitación en el Centro y Sur de Chile disminuirá a futuro. Sin embargo, no se debe confundir esto con que no llueva de forma intensa. Se espera que exista a futuro menos eventos de precipitación, pero mucho más intensos, que podrían generar remociones en masa cada vez más catastróficas. Lo anterior levanta la necesidad de poder convivir y en lo posible mitigar los daños de estas amenazas. En dicho sentido, los sistemas de alerta temprana ante remociones en masa aparecen como una alternativa válida. Una gran contribución al pronóstico de remociones en masa lo realiza la actual ingeniera Nataly Manque (2020) durante su trabajo de título, quien evaluó modelos estadísticos, prospectando alternativas para levantamiento de sistema de alerta temprana en el Sur de Chile. Para representar la precipitación, prospectó modelos atmosféricos generados por computadora lo que permitió eliminar errores de cálculos por computadora con datos levantados en terreno.  Sus resultados permitieron acertar la ocurrencia de remociones en masa entre los años 2014 al 2018 con aciertos sobre el 80%, por lo que este tipo de análisis puede ser de gran ayuda en la prospección de eventos de riesgo. Lo anterior permitirá a futuro la implementación de nuevos y mejorados sistemas de alerta temprana ante amenazas naturales tales como remociones en masa o incluso eventos extremos de precipitación. Todo lo anterior nos permite evidenciar el control hidrometeorológico en el desarrollo de remociones en masa, abriendo la puerta a la confección de sistemas de alerta tempranda ante remociones en masa. Estos resultados demuestran la posibilidad de la aplicación de la ciencia en procesos geológicos y cómo pueden impactar en la vida de la población. Todos estos resultados apoyarán a futuro la generación de políticas publicas.

Campo de precipitación generado por computadora sin corrección.
Se observa el mismo campo, pero con corrección con estación meteorológica. Lo anterior permite ingresar valores exactos de lluvia a los modelos estadísticos.