Resumen de Análisis de la peligrosidad frente a los movimientos de ladera en la cuenca de Loja (Ecuador)
Los movimientos de ladera forman parte de los procesos denudativos que modelan el relieve de la tierra. Están ocasionados por una diversidad de factores, tanto geológicos (tectónicos, sismos), hidrometeorológicos (clima, precipitación), químicos y mecánicos (meteorización, erosión) ocurridos en la corteza terrestre, así como otros de carácter antrópico (actividades agrícolas, urbanizaciones, vías, etc.). Estos factores llevan de forma implícita la posibilidad de ocurrencia de movimientos de ladera. Estas inestabilidades de ladera son muy recurrentes a nivel mundial, sobre todo en la región andina y por ende en el Ecuador, en donde ocasionalmente son catastróficos y producen graves pérdidas socioeconómicas, ambientales y de vidas humanas. Todo esto ha conducido a una vasta producción científica sobre el tema de susceptibilidad y peligrosidad ante los movimientos de ladera con varios enfoques metodológicos, que contribuyan a mitigar el peligro que estos eventos representan.
Siendo Loja, una de las ciudades ubicadas al Sur de los Andes Ecuatorianos y que continuamente se ve afectada por movimientos de ladera, se planteó aplicar este estudio a esta ciudad. Por tanto, uno de los principales objetivos de esta tesis es el reconocimiento geográfico de las zonas inestables, y la generación del mapa de peligrosidad frente a los movimientos de ladera.
Para lo cual el trabajo realizado ha incluido actividades como la generación de inventarios de movimientos de ladera y cartografía temática que se ha utilizado para la estimación de los factores condicionantes. En total se generaron catorce mapas a escala 1:5.000, todos ellos gestionados en un Sistema de Información Geográfica (SIG).
Se realizó el análisis detallado de cuatro movimientos de ladera a fin de conocer sus características geotécnicas y la cinemática de los mismos, aplicando diferentes técnicas como: métodos geodésicos (DGPS), geofísicos (ERT), geotécnicos y mineralógicos. Esto ha permitido extraer información fiable sobre los materiales implicados en los planos de deslizamiento, composición mineralógica de esos materiales, profundidades, y velocidades de desplazamiento.
Para el análisis de la susceptibilidad se han aplicado y comparado dos métodos estadísticos-probabilísticos: el método de la “Matriz” que es un método estadístico bivariante, basado en la construcción de una matriz, de modo que cada una de sus celdas representa cada una de las combinaciones de las clases de factores considerados, que luego se cruza con el inventario para calcular el área afectada por movimientos en cada combinación de factores. Además, se usó el método de “Likelihood ratio”. Este método matemático consiste en un enfoque probabilístico que se fundamenta en las Funciones de Favorabilidad (FF) y utiliza el análisis de datos espaciales para construir modelos predictivos (como los mapas de susceptibilidad).
Los resultados obtenidos de la susceptibilidad se validaron independientemente utilizando un inventario de test, que no se involucró en el análisis de susceptibilidad, e igualmente comprobando su grado de ajuste, validaciones que arrojaron resultados favorables para ambos métodos. Estos resultados permitieron establecer los factores condicionantes cuyas combinaciones dan mejores predicciones de susceptibilidad. Dichos factores son la litología, la pendiente, el relieve, las fallas, el índice de posición topográfica (TPI) y el uso del suelo, para los dos métodos aplicados.
Para definir los factores desencadenantes se ha realizado un análisis de umbrales de lluvia que ha permitido establecer su función como factor desencadenante de los movimientos de ladera. Para ello, se parte de una búsqueda de información institucional y de prensa para obtener un “inventario temporal” que consiste en un catálogo de fechas y localizaciones de los movimientos de ladera ocurridos en Loja. Estos datos se integran con análisis de series temporales de precipitación para obtener la estimación de los llamados Critical Rainfall Threshold (CRT); es decir, la cantidad y/o intensidad de las lluvias que desencadenaron los movimientos de ladera. El cálculo se basa en una recopilación extensa de datos asociados a 153 movimientos de ladera ocurridos en los últimos 10 años (año 2006 a 2015).
Los resultados muestran que el 76% de los eventos de lluvia que provocaron movimientos de ladera en el área de estudio tienen períodos de retorno de menos de un año y se concentran de febrero a abril. Esto refleja la alta frecuencia temporal de estos fenómenos meteorológicos potencialmente dañinos en el área de estudio. Un hallazgo interesante es que el número de eventos de lluvia que desencadenaron movimientos de ladera se incrementó en los últimos años de la serie: 2011, 2012, 2014 y 2015. Además, 2015 fue el año con mayor número de movimientos registrados, y los eventos de lluvia durante este año muestran períodos de retorno de aproximadamente 10 años (lluvia acumulada entre 190 y 238 mm, con duraciones entre 11 y 15 días, e intensidades entre 16 mm/día a 17 mm/día), con un máximo de 17,3 años (lluvia acumulada de 190 mm en 10 días, y una intensidad de 19 mm/día).
Igualmente, se generó un inventario multitemporal de movimientos de ladera considerando tres periodos de tiempo diferentes (de 1999 a 2003, de 2003 a 2010 y de 2010 a 2015). Esto permitió obtener una frecuencia de ocurrencia de movimientos de ladera durante un periodo de 16 años, que luego se utiliza para la estimación de la peligrosidad. Después de realizar este análisis se concluye que anualmente 31.604,527 píxeles (unidades de terreno) favorecen la generación de movimientos de ladera teniendo en cuenta los tres periodos (16 años). Lo que corresponde a 284.441,14 m2 de terreno movido al año, y que el número esperado de movimientos de ladera que ocurriría por año es de 19,4.
El modelo de peligrosidad de movimientos de ladera se ha derivado a partir del modelo de susceptibilidad generado con una media entre el método de la “Matriz” y el método “Likelihood ratio”, cuya combinación ofrecía una mayor capacidad predictiva (coeficiente de validación de 0,78). Los resultados de este modelo indican que en el área ocupada por las tres clases de mayor peligrosidad (media, alta y muy alta) ocurren o se reactivan alrededor de 22 deslizamientos al año y en la zona de baja y muy baja peligrosidad sean alrededor de 4 movimientos de ladera al año.
Por último, es importante añadir que este ha sido uno de los pocos casos en el mundo donde ha sido posible validar, aunque sea de manera preliminar, el modelo de peligrosidad de movimientos de ladera. Los resultados muestran que el modelo pronostica razonablemente bien la distribución de los movimientos de ladera ocurridos durante los años 2016-17, lo que indica que a partir del enfoque propuesto y la hipótesis formulada se pueden preparar mapas de susceptibilidad y peligrosidad cuantitativos con una alta fiabilidad.
