Deslizamiento de tierra

Un deslizamiento cerca de Cusco, Perú, en 2018

Deslizamientos de tierra, también conocidos como deslizamientos de tierra, son varias formas de erosión masiva que pueden incluir una amplia gama de movimientos del suelo, como desprendimientos de rocas, derrumbes de taludes profundos, flujos de lodo y flujos de escombros. Los deslizamientos de tierra ocurren en una variedad de entornos, caracterizados por pendientes pronunciadas o suaves, desde cadenas montañosas hasta acantilados costeros o incluso bajo el agua, en cuyo caso se denominan deslizamientos submarinos. La gravedad es la principal fuerza impulsora para que ocurra un deslizamiento de tierra, pero hay otros factores que afectan la estabilidad de la pendiente que producen condiciones específicas que hacen que una pendiente sea propensa a fallar. En muchos casos, el derrumbe se desencadena por un evento específico (como una fuerte lluvia, un terremoto, un corte de talud para construir una carretera y muchos otros), aunque no siempre es identificable.

Causas

El deslizamiento terrestre de Mameyes, en el barrio de Mameyes del barrio Portugués Urbano en Ponce, Puerto Rico, fue causado por una extensa acumulación de lluvias y, según algunas fuentes, relámpagos. Enterraron más de 100 hogares.

Los deslizamientos de tierra ocurren cuando la pendiente (o una parte de ella) sufre algunos procesos que cambian su condición de estable a inestable. Esto se debe esencialmente a una disminución en la resistencia al corte del material del talud, un aumento en el esfuerzo cortante soportado por el material o una combinación de ambos. Un cambio en la estabilidad de un talud puede ser causado por varios factores, actuando juntos o solos. Las causas naturales de los deslizamientos de tierra incluyen:

• saturación por infiltración de agua de lluvia, derretimiento de nieve o glaciares fundirse;
• aumento de las aguas subterráneas o aumento de la presión del agua poro (por ejemplo, debido a la recarga del acuífero en las estaciones de lluvia, o por la infiltración del agua de lluvia);
• aumento de la presión hidrostática en grietas y fracturas;
• pérdida o ausencia de estructura vegetativa vertical, nutrientes del suelo y estructura del suelo (por ejemplo, después de un incendio salvaje – un incendio en bosques de 3 a 4 días);
• erosión de la cima de una pendiente por ríos o o olas marinas;
• climatización física y química (por ejemplo, congelamiento repetido y frotamiento, calefacción y refrigeración, fuga de sal en las aguas subterráneas o disolución de minerales);
• temblor de tierra causado por terremotos, que pueden desestabilizar la pendiente directamente (por ejemplo, induciendo la licuefacción del suelo) o debilitar el material y causar grietas que eventualmente producirán un deslizamiento;
• erupciones volcánicas;

Los deslizamientos de tierra se ven agravados por actividades humanas, tales como:

• deforestación, cultivo y construcción;
• vibraciones de maquinaria o tráfico;
• explosión y minería;
• (por ejemplo, alterando la forma de una pendiente, o imponiendo nuevas cargas);
• en suelos poco profundos, la eliminación de vegetación profunda que une el colluvio a la roca;
• actividades agrícolas o forestales (logging) y urbanización, que cambian la cantidad de agua infiltrando el suelo.

El deslizamiento en Surte en Suecia, 1950. Fue una diapositiva de arcilla rápida que mató a una persona.

• Variación temporal en uso de la tierra y cubierta terrestre (LULC): incluye el abandono humano de las zonas agrícolas, por ejemplo, debido a las transformaciones económicas y sociales que ocurrieron en Europa después de la Segunda Guerra Mundial. La degradación de las tierras y las precipitaciones extremas pueden aumentar la frecuencia de la erosión y los fenómenos de deslizamiento.

Tipos

Clasificación Hungr-Leroueil-Picarelli

En el uso tradicional, el término deslizamiento de tierra se ha utilizado en un momento u otro para cubrir casi todas las formas de movimiento masivo de rocas y regolito en la superficie de la Tierra. En 1978, el geólogo David Varnes notó este uso impreciso y propuso un nuevo esquema mucho más estricto para la clasificación de los movimientos de masas y los procesos de hundimiento. Este esquema fue posteriormente modificado por Cruden y Varnes en 1996, y refinado por Hutchinson (1988), Hungr et al. (2001), y finalmente por Hungr, Leroueil y Picarelli (2014). A continuación se proporciona la clasificación resultante de la última actualización.

Bajo esta clasificación se reconocen seis tipos de movimiento. Cada tipo se puede ver tanto en la roca como en el suelo. Una caída es un movimiento de bloques aislados o trozos de suelo en caída libre. El término derribar se refiere a los bloques que se desprenden por rotación de una cara vertical. Un deslizamiento es el movimiento de un cuerpo de material que generalmente permanece intacto mientras se desplaza sobre una o varias superficies inclinadas o capas delgadas de material (también llamadas zonas de corte) en las que se concentran grandes deformaciones. Los deslizamientos también se subclasifican según la forma de la(s) superficie(s) o zona(s) de cizallamiento en las que se produce el movimiento. Los planos pueden ser prácticamente paralelos a la superficie ("diapositivas planas") o en forma de cuchara ("diapositivas giratorias"). Los deslizamientos pueden ocurrir catastróficamente, pero el movimiento en la superficie también puede ser gradual y progresivo. Los spreads son una forma de hundimiento, en la que una capa de material se agrieta, se abre y se expande lateralmente. Los flujos son el movimiento de material fluidizado, que puede ser tanto seco como rico en agua (como en los flujos de lodo). Los flujos pueden moverse imperceptiblemente durante años o acelerarse rápidamente y causar desastres. Las deformaciones de laderas son movimientos lentos y distribuidos que pueden afectar laderas montañosas enteras o partes de ellas. Algunos deslizamientos de tierra son complejos en el sentido de que presentan diferentes tipos de movimiento en diferentes partes del cuerpo en movimiento, o evolucionan de un tipo de movimiento a otro con el tiempo. Por ejemplo, un deslizamiento de tierra puede iniciarse como una caída o caída de rocas y luego, a medida que los bloques se desintegran por el impacto, transformarse en un deslizamiento o flujo de escombros. También puede presentarse un efecto de avalancha, en el que la masa en movimiento arrastra material adicional a lo largo de su trayectoria.

Flujos

El material del talud que se satura con agua puede producir un flujo de escombros o flujo de lodo. Sin embargo, también los desechos secos pueden exhibir un movimiento similar al de un flujo. Los escombros o el lodo que fluyen pueden levantar árboles, casas y automóviles, y bloquear puentes y ríos causando inundaciones a lo largo de su camino. Este fenómeno es especialmente peligroso en las zonas alpinas, donde los desfiladeros estrechos y los valles empinados propician flujos más rápidos. Los flujos de escombros y lodo pueden iniciarse en las laderas o ser el resultado de la fluidización del material del deslizamiento de tierra a medida que gana velocidad o incorpora más escombros y agua a lo largo de su trayectoria. Los bloqueos de los ríos cuando el flujo llega a una corriente principal pueden generar represas temporales. A medida que fallan los embalses, se puede crear un efecto dominó, con un crecimiento notable en el volumen de la masa que fluye y en su poder destructivo.

El flujo de tierra de la Costa della Gaveta en Potenza, Italia. A pesar de que se mueve a una velocidad de sólo unos pocos milímetros al año y no es visible, este deslizamiento causa daños progresivos a la carretera nacional, la carretera nacional, una escala de vuelo y varias casas que se construyen sobre ella.

Una diapositiva de roca en México

Un flujo de tierra es el movimiento cuesta abajo de material mayoritariamente de grano fino. Los flujos de tierra pueden moverse a velocidades dentro de un rango muy amplio, desde tan solo 1 mm/año hasta muchos km/h. Aunque se parecen mucho a los flujos de lodo, en general se mueven más lentamente y están cubiertos de material sólido arrastrado por el flujo desde adentro. La arcilla, la arena fina y el limo, y el material piroclástico de grano fino son todos susceptibles a los flujos de tierra. Estos flujos generalmente están controlados por las presiones de agua intersticial dentro de la masa, que deben ser lo suficientemente altas para producir una baja resistencia al corte. En las laderas, algunos flujos de tierra pueden reconocerse por su forma alargada, con uno o más lóbulos en los dedos. A medida que estos lóbulos se extienden, aumenta el drenaje de la masa y los márgenes se secan, lo que reduce la velocidad general del flujo. Este proceso también hace que el flujo se espese. Los flujos de tierra ocurren con mayor frecuencia durante los períodos de alta precipitación, lo que satura el suelo y aumenta la presión del agua. Sin embargo, los flujos de tierra que siguen avanzando también durante las estaciones secas no son raros. Pueden desarrollarse fisuras durante el movimiento de materiales arcillosos, lo que facilita la intrusión de agua en la masa en movimiento y produce respuestas más rápidas a la precipitación.

Una avalancha de rocas, a veces denominada sturzstrom, es un deslizamiento de tierra grande y rápido del tipo flujo. Es más raro que otros tipos de deslizamientos de tierra, pero a menudo es muy destructivo. Por lo general, exhibe un descentramiento largo, que fluye muy lejos sobre un terreno de ángulo bajo, plano o incluso ligeramente cuesta arriba. Los mecanismos que favorecen el descentramiento largo pueden ser diferentes, pero típicamente dan como resultado el debilitamiento de la masa deslizante a medida que aumenta la velocidad. Las causas de este debilitamiento no se comprenden completamente. Especialmente para los deslizamientos de tierra más grandes, puede implicar un calentamiento muy rápido de la zona de cizallamiento debido a la fricción, lo que incluso puede causar que el agua presente se vaporice y acumule una gran presión, produciendo una especie de efecto de aerodeslizador. En algunos casos, la temperatura muy alta puede incluso hacer que algunos de los minerales se derritan. Durante el movimiento, la roca en la zona de cizallamiento también se puede moler finamente, lo que produce un polvo mineral de tamaño nanométrico que puede actuar como lubricante, reduciendo la resistencia al movimiento y promoviendo mayores velocidades y recorridos más prolongados. Los mecanismos de debilitamiento en las grandes avalanchas de rocas son similares a los que ocurren en las fallas sísmicas.

Diapositivas

Los deslizamientos pueden ocurrir en cualquier material de roca o suelo y se caracterizan por el movimiento de una masa sobre una superficie plana o curvilínea o una zona de corte.

Un deslizamiento de escombros es un tipo de deslizamiento caracterizado por el movimiento caótico de material mezclado con agua y/o hielo. Por lo general, se desencadena por la saturación de laderas con vegetación densa, lo que da como resultado una mezcla incoherente de madera rota, vegetación más pequeña y otros desechos. Los flujos de escombros y las avalanchas se diferencian de los deslizamientos de escombros porque su movimiento es fluido y generalmente mucho más rápido. Esto suele ser el resultado de resistencias al corte más bajas y pendientes más pronunciadas. Los deslizamientos de escombros generalmente comienzan con el desprendimiento de trozos de roca en lo alto de las laderas, que se rompen a medida que se deslizan hacia el fondo.

Los deslizamientos de arcilla y limo suelen ser lentos, pero pueden experimentar una aceleración episódica en respuesta a fuertes lluvias o al rápido derretimiento de la nieve. A menudo se ven en pendientes suaves y se mueven sobre superficies planas, como sobre el lecho rocoso subyacente. Las superficies de falla también pueden formarse dentro de la propia capa de arcilla o limo, y generalmente tienen formas cóncavas, lo que resulta en deslizamientos rotacionales.

Deslizamientos de tierra superficiales y profundos

Hotel Panorama en el lago Garda. Parte de una colina de Devonian shale fue removida para hacer el camino, formando un dip-slope. El bloque superior se desprendió a lo largo de un plano de ropa de cama y se desliza por la colina, formando un montón de roca en el dedo de la diapositiva.

Un deslizamiento de tierra en el que la superficie de deslizamiento se encuentra dentro del manto del suelo o lecho rocoso erosionado (típicamente a una profundidad de unos pocos decímetros a algunos metros) se denomina deslizamiento de tierra superficial. Los deslizamientos de escombros y los flujos de escombros suelen ser poco profundos. Los deslizamientos de tierra superficiales a menudo pueden ocurrir en áreas que tienen pendientes con suelos de alta permeabilidad sobre suelos de baja permeabilidad. El suelo de baja permeabilidad atrapa el agua en el suelo menos profundo generando altas presiones de agua. A medida que la capa superior del suelo se llena de agua, puede volverse inestable y deslizarse cuesta abajo.

Desplazamiento profundo en una montaña en Sehara, Kihō, Japón causado por lluvia torrencial de Talas Tormenta Tropical

Landslide of soil and regolith in Pakistan

Los deslizamientos de tierra profundos son aquellos en los que la superficie de deslizamiento se ubica en su mayor parte profundamente, por ejemplo, muy por debajo de la profundidad máxima de las raíces de los árboles. Por lo general, involucran regolito profundo, roca meteorizada y/o lecho rocoso e incluyen grandes fallas de taludes asociadas con movimientos de traslación, rotación o complejos. Tienden a formarse a lo largo de un plano de debilidad, como una falla o un plano de lecho. Se pueden identificar visualmente por escarpas cóncavas en la parte superior y áreas empinadas en la punta. Los deslizamientos de tierra profundos también dan forma a los paisajes en escalas de tiempo geológicas y producen sedimentos que alteran fuertemente el curso de las corrientes fluviales.

Provocando tsunamis

Deslizamientos de tierra que ocurren bajo el mar o tienen impacto en el agua, p. un desprendimiento de rocas significativo o un colapso volcánico en el mar, puede generar tsunamis. Los deslizamientos de tierra masivos también pueden generar megatsunamis, que suelen tener cientos de metros de altura. En 1958, uno de esos tsunamis ocurrió en la Bahía de Lituya en Alaska.

Fenómenos relacionados

• Una avalancha, similar en el mecanismo de un deslizamiento, implica una gran cantidad de hielo, nieve y roca cayendo rápidamente por el lado de una montaña.
• Un flujo piroclástico es causado por una nube de ceniza caliente, gas y rocas de una explosión volcánica que se mueve rápidamente por un volcán en erupción.

Mapeo de predicción de deslizamientos

El análisis y el mapeo del riesgo de deslizamientos de tierra pueden proporcionar información útil para la reducción de pérdidas catastróficas y ayudar en el desarrollo de pautas para la planificación sostenible del uso de la tierra. El análisis se utiliza para identificar los factores que están relacionados con los deslizamientos de tierra, estimar la contribución relativa de los factores que provocan el derrumbe de taludes, establecer una relación entre los factores y los deslizamientos de tierra y predecir el riesgo de deslizamientos de tierra en el futuro en función de dicha relación. Los factores que se han utilizado para el análisis del peligro de deslizamientos de tierra generalmente se pueden agrupar en geomorfología, geología, uso de la tierra/cobertura de la tierra e hidrogeología. Dado que se consideran muchos factores para el mapeo de amenazas de deslizamientos de tierra, el SIG es una herramienta apropiada porque tiene funciones de recopilación, almacenamiento, manipulación, visualización y análisis de grandes cantidades de datos espacialmente referenciados que se pueden manejar de manera rápida y efectiva. Cárdenas informó evidencia sobre el uso exhaustivo de SIG en conjunto con herramientas de modelado de incertidumbre para el mapeo de deslizamientos. Las técnicas de teledetección también se emplean mucho para la evaluación y el análisis del riesgo de deslizamientos de tierra. Se utilizan fotografías aéreas e imágenes satelitales de antes y después para recopilar características de deslizamientos de tierra, como distribución y clasificación, y factores como pendiente, litología y uso de la tierra/cobertura de la tierra para ayudar a predecir eventos futuros. Las imágenes de antes y después también ayudan a revelar cómo cambió el paisaje después de un evento, qué pudo haber provocado el deslizamiento de tierra y muestra el proceso de regeneración y recuperación.

Usando imágenes satelitales en combinación con GIS y estudios sobre el terreno, es posible generar mapas de probables ocurrencias de futuros deslizamientos de tierra. Dichos mapas deben mostrar las ubicaciones de eventos anteriores, así como también indicar claramente las ubicaciones probables de eventos futuros. En general, para predecir deslizamientos de tierra, se debe asumir que su ocurrencia está determinada por ciertos factores geológicos, y que futuros deslizamientos de tierra ocurrirán bajo las mismas condiciones que eventos pasados. Por lo tanto, es necesario establecer una relación entre las condiciones geomorfológicas en las que ocurrieron los eventos pasados y las condiciones futuras esperadas.

Los desastres naturales son un ejemplo dramático de personas que viven en conflicto con el medio ambiente. Las predicciones y advertencias tempranas son esenciales para reducir los daños a la propiedad y la pérdida de vidas. Debido a que los deslizamientos de tierra ocurren con frecuencia y pueden representar algunas de las fuerzas más destructivas de la tierra, es imperativo tener una buena comprensión de qué los causa y cómo las personas pueden ayudar a prevenir que ocurran o simplemente evitarlos cuando ocurren. La gestión y el desarrollo sostenibles de la tierra también son una clave esencial para reducir los impactos negativos que sienten los deslizamientos de tierra.

Un extensorímetro de Wireline monitoriza el desplazamiento de la pendiente y transmite datos a distancia a través de radio o Wi-Fi. Los extensometros desplegados in situ o estratégicamente se pueden utilizar para proporcionar alerta temprana de un posible deslizamiento de tierra.

GIS ofrece un método superior para el análisis de deslizamientos porque permite capturar, almacenar, manipular, analizar y mostrar grandes cantidades de datos de forma rápida y eficaz. Debido a que hay tantas variables involucradas, es importante poder superponer las muchas capas de datos para desarrollar una descripción completa y precisa de lo que está sucediendo en la superficie de la Tierra. Los investigadores necesitan saber qué variables son los factores más importantes que desencadenan deslizamientos de tierra en un lugar determinado. Usando GIS, se pueden generar mapas extremadamente detallados para mostrar eventos pasados y posibles eventos futuros que tienen el potencial de salvar vidas, propiedades y dinero.

Desde los años 90, los SIG también se han utilizado con éxito en conjunto con los sistemas de apoyo a la toma de decisiones, para mostrar en un mapa evaluaciones de riesgo en tiempo real basadas en datos de monitoreo recopilados en el área del desastre de Val Pola (Italia).

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  Riesgos de deslizamiento mundial

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  Ferguson Slide on California State Route 140 en junio de 2006

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  Detector de diapositivas de roca en el grado UPRR Sierra cerca de Colfax, CA

Deslizamientos de tierra prehistóricos

Rin cortando a través de Flims Rockslide debris, Suiza

• Storegga Slide, hace unos 8.000 años frente a la costa occidental de Noruega. Se utilizaron tsunamis masivos en Doggerland y otras zonas conectadas al Mar del Norte. Un volumen total de 3.500 km³ (840 cu mi) los escombros estaban involucrados; comparable a un 34 m (112 pies) área gruesa del tamaño de Islandia. Se cree que el deslizamiento es uno de los más grandes de la historia.
• Landslide que movió Heart Mountain a su ubicación actual, el mayor deslizamiento continental descubierto hasta ahora. En los 48 millones de años transcurridos desde que se produjo la diapositiva, la erosión ha eliminado la mayor parte de la porción de la diapositiva.
• Flims Rockslide, ca. 12 km³ (2.9 cu mi), Suiza, hace unos 10.000 años en el Pleistoceno/Holocene post-glacial, el más grande hasta ahora descrito en los alpes y en tierra seca que se puede identificar fácilmente en un estado modestamente erosionado.
• El deslizamiento alrededor de 200 BC que formó el lago Waikaremoana en la Isla Norte de Nueva Zelanda, donde un gran bloque de la cordillera Ngamoko slid y desgarró una garganta del río Waikaretaheke, formando un depósito natural de hasta 256 metros (840 pies) de profundidad.
• Cheekye Fan, Columbia Británica, Canadá, aprox. 25 km² (9,7 metros cuadrados), Pleistoceno tardío en edad.
• El flujo de rocas Manang-Braga avalanche/debris puede haber formado el Valle de Marsyangdi en la Región de Annapurna, Nepal, durante un período interstadial perteneciente al último período glacial. Más de 15 km³ se estima que el material se ha movido en un solo evento, lo que lo convierte en uno de los deslizamientos continentales más grandes.
• Tsergo Ri landlide, un fallo de pendiente masivo 60 km al norte de Kathmandu, Nepal, que supone un estimado de 10 a 15 km³. Antes de este deslizamiento de tierra la montaña puede haber sido la 15a montaña del mundo sobre 8000m.

Deslizamientos históricos

• El deslizamiento de 1806 Goldau el 2 de septiembre de 1806
• The Cap Diamant Québec rockslide on September 19, 1889
• Frank Slide, Turtle Mountain, Alberta, Canadá, el 29 de abril de 1903
• Khait landlide, Khait, Tajikistan, Soviet Union, on July 10, 1949
• Un terremoto de magnitud 7.5 en el parque Yellowstone (17 de agosto de 1959) causó un deslizamiento que bloqueó el río Madison, y creó el lago Quake.
• Monte Desplazamiento de Toc (260 millones de metros cúbicos, 9.2 billones de pies cúbicos) cayó en la cuenca de Vajont Dam en Italia, causando un megatsunami y alrededor de 2000 muertes, el 9 de octubre de 1963
• Hope deslizamiento deslizante (46 millones de metros cúbicos, 1.600 millones de pies cúbicos) cerca de Hope, Columbia Británica el 9 de enero de 1965.
• El desastre de Aberfan en 1966
• Tuve deslizamiento en Gotemburgo, Suecia el 30 de noviembre de 1977.
• The 1979 Abbotsford landslip, Dunedin, New Zealand on August 8, 1979.
• La erupción del Monte Santa Elena (18 de mayo de 1980) causó un enorme deslizamiento cuando la parte superior 1300 pies del volcán de repente dio paso.
• Val Pola deslizamiento durante el desastre de Valtellina (1987) Italia
• Thredbo landlide, Australia el 30 de julio de 1997, destruyó albergue.
• Vargas fangoslides, debido a fuertes lluvias en el estado de Vargas, Venezuela, en diciembre de 1999, causando decenas de miles de muertes.
• 2005 Desplazamiento de La Conchita en Ventura, California causando 10 muertes.
• 2007 Chittagong mudslide, in Chittagong, Bangladesh, on June 11, 2007.
• 2008 El deslizamiento de El Cairo el 6 de septiembre de 2008.
• El desastre de las montañas Peloritani 2009 causó 37 muertes, el 1 de octubre.
• The 2010 Uganda landslide caused over 100 deaths following heavy rain in Bududa region.
• Zhouqu county mudslide in Gansu, China on agosto 8, 2010.
• Devil's Slide, un deslizamiento en curso en San Mateo County, California
• 2011 Rio de Janeiro landlide in Rio de Janeiro, Brazil on January 11, 2011, causing 610 deaths.
• 2014 Un deslizamiento de tierra en Pune, India.
• 2014 Oso barroslide, en Oso, Washington
• 2017 Mocoa landlide, in Mocoa, Colombia
• 2022 Ischia landlide

Deslizamientos de tierra extraterrestres

Se han detectado evidencias de deslizamientos de tierra anteriores en muchos cuerpos del sistema solar, pero como la mayoría de las observaciones se realizan con sondas que solo observan durante un tiempo limitado y la mayoría de los cuerpos del sistema solar parecen estar geológicamente inactivos, no se conocen muchos deslizamientos de tierra. haber ocurrido en los últimos tiempos. Tanto Venus como Marte han sido objeto de mapas a largo plazo por parte de satélites en órbita, y se han observado ejemplos de deslizamientos de tierra en ambos planetas.

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  Antes y después de las imágenes de radar de un deslizamiento en Venus. En el centro de la imagen a la derecha, se puede ver el nuevo deslizamiento, un área brillante, similar al flujo, que se extiende a la izquierda de una fractura brillante. Imagen de 1990.

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  Landslide in progress on Mars, 2008-02-19

Mitigación de deslizamientos