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Universidad Nacional Autónoma de México FACULTAD DE FILOSOFÍA Y LETRAS Colegio de Geografía Elaboración de un inventario de procesos de remoción en masa: Aplicación en la porción sureste de la Sierra Norte de Puebla Tesis que presenta: Franny Giselle Murillo García Para optar por el título de Licenciado en Geografía Asesora: Dra. Irasema Alcántara Ayala México, 2007. UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Agradecimientos: Se agradece el apoyo por parte de la Universidad Nacional Autónoma de México, en particular a: la Facultad de Filosofía y Letras, al Colegio de Geografía y al Instituto de Geografía de la UNAM. También se agradece el apoyo financiero (beca) otorgado por PAPIIT mediante el proyecto de investigación “Construcción y fragmentación de un rompecabezas llamado riesgo: prevención de desastres en comunidades indígenas de la Sierra Norte de Puebla” clave IN304306-3. También se agradece de manera especial a la Dra. Irasema Alcántara Ayala asesora de esta tesis; a cada uno de los sinodales; a COPI-SER S.A de C.V por financiar la impresión y encuadernación de este documento; y en general a todas aquellas personas que ayudaron a la realización de este trabajo y a todas aquellas que influyeron en la formación académica de la autor. A todos, GRACIAS TOTALES. Índice • INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………4 • CAPÍTULO I. Procesos de remoción en masa……………………………………10 • CAPÍTULO II. Inventarios de procesos de remoción en masa…………………26 • CAPITULO III. Elaboración del inventariado de procesos de remoción en masa en la zona de aplicación del inventario……………………………………………47 • CAPÍTULO IV. Comunidades indígenas de la Sierra Norte de Puebla: Algunos rasgos de vulnerabilidad……………………………………………………………73 • CAPÍTULO V. Aplicación del inventario de procesos de remoción en masa para la determinación de riesgos asociados a estos peligros en las comunidades indígenas……………………………………………………………………………97 • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………119 • REFERENCIAS……………………………………………………………………123 4 INTRODUCCIÓN Dentro del espacio geográfico, múltiples amenazas como huracanes, sismos, volcanes y procesos de remoción en masa, afectan severamente a los seres humanos ocasionando pérdidas a veces irreparables. De los ejemplos anteriores, los procesos de remoción en masa, conocidos coloquialmente como derrumbes o desgajamientos de cerro, quizás sean de los que se escucha poco en los medios de comunicación, no obstante, sus consecuencias son de consideración. Existen en todo el mundo regiones que por sus condiciones físicas, presentan con regularidad estos fenómenos y en ellos es frecuente que la población se vea afectada. Las pérdidas humanas y económicas debidas a desastres ocasionados por procesos de remoción en masa han impulsado a los especialistas en el tema a estudiar el fenómeno. Particularmente en México, algunos desastres ocurridos durante la década de los noventa, hicieron que la ciencia volviera la vista hacia el estudio de los procesos de remoción en masa. Dentro de esos eventos se cuenta el ocurrido en octubre de 1999 en la Sierra Norte del Estado de Puebla, donde la depresión número once de ese año, ocasionó lluvias extraordinarias que fueron el fenómeno detonante para miles de procesos de remoción en masa que cobraron vidas humanas y dejaron pérdidas económicas de las cuales gran parte de la región no se ha recuperado. Para evitar que se repitan eventos como el de 1999 en México, especialistas de todo el mundo han desarrollado diversas técnicas de estudio para tratar de comprender cómo se desarrollan estas amenazas, por qué y cuándo ocurren, además de tratar de establecer cuándo una población es más vulnerable a ellos. En resumen, determinar el riesgo. En general, para crear un modelo de riesgo por procesos de remoción en masa se parte del análisis espacial y temporal del fenómeno. Por lo anterior, gran parte de las metodologías enfocadas al estudio de los procesos de remoción en masa, incluyen la elaboración de inventarios de los mismos. Un inventario es una base de datos ordenada. En un inventario de procesos de remoción en masa existe información espacial e histórica (temporal) de las existencias de procesos de remoción en masa en una región o territorio. Para su elaboración hace falta no solamente registrar los procesos de remoción en masa que existen en un momento determinado, sino también registrar aquellos que han ocurrido en el pasado, razón por la cual son importantes los documentos históricos que van desde notas en periódicos hasta publicaciones científicas. 5 En México no existen antecedentes de un inventario de procesos de remoción en masa; en el resto del mundo los inventarios de movimientos del terreno han sido elaborados en países desarrollados como Estados Unidos, Australia, Nueva Zelanda, Canadá; en Europa el inventario cubre gran parte de su territorio como elemento del programa EPOCH (Programa europeo en climatología y desastres naturales). En países en vías de desarrollo se encontró que existe una base de datos en Nicaragua. La elaboración de estos inventarios requiere de insumos y tiempo; su elaboración es mejor cuando se cuenta con abundantes registros históricos. En México prácticamente se carece de este tipo de registros históricos. A partir de lo anterior, en este trabajo se partió del objetivo de generar un inventario de procesos de remoción en masa, del cual se diseñaron los campos y variables, pensando en que su formulario de registro sirviera para cualquier zona del país; es decir, se propone aquí un formato para un inventario de procesos de remoción en masa de México. Los datos en bruto no representan mucho si no se les interpreta y se les aplica para resolver una problemática. Por lo anterior, en este caso los datos del inventario se utilizaron para tratar de establecer un análisis de riesgo de las comunidades indígenas más marginadas de la zona. Esto último fue el segundo gran objetivo de este trabajo y tiene razón de ser porque no todos los grupos humanos tienen la misma vulnerabilidad; es casi regla general que una población con menos recursos económicos, marginada y ubicada en una zona donde ocurran frecuentemente algún tipo de peligro natural es mucho más vulnerable que otra con las características contrarias. Realizar el inventario de un área relativamente extensa ocupa tiempo y recursos; esta situación limitó el alcance de este trabajo; por ello se tuvo que establecer una zona de aplicación del inventario, es decir, la zona de donde se inventariaron realmente procesos de ladera. Esta área comprende una porción del noreste de la Sierra Norte de Puebla. ¿Por qué una porción de la Sierra Norte de Puebla? En primer lugar porque esa zona, como ya se mencionó, se vio afectada de manera severa por procesos de remoción en masa en el año de 1999, durante los 6 primeros días de octubre de ese año. La depresión tropical número 11 ocasionó lluvias extraordinarias sobre un área de aproximadamente4000 km2 en la Sierra Norte (Lugo et al., 2005). Estas lluvias fueron el fenómeno detonante de miles de procesos de remoción en masa que incluyeron caídas o desprendimientos, deslizamientos y flujos de lodo u otros materiales que oficialmente causaron la muerte de 263 personas y afectaron a casi un millón y medio de habitantes (Alcántara, 2003). En segundo lugar, porque de esa zona se contaba con el material indispensable (imágenes de satélite de alta resolución) para elaborar el inventario de procesos de remoción en masa. Este material ya había sido utilizado para otros trabajos de investigación de la misma índole y es que prácticamente toda la Sierra Norte presenta susceptibilidad a procesos de remoción en masa. Además, sobre procesos de remoción en masa en la Sierra Norte existen ya diversos estudios previos que han sido difundidos en tesis de licenciatura, maestría y doctorado, no solo de geografía sino de otras disciplinas, así como en artículos en revistas científicas nacionales e internacionales. La bibliografía de todos estos trabajos se incluye en uno de los capítulos de esta tesis. La Sierra Norte de Puebla es parte de la provincia fisiográfica de la Sierra Madre Oriental, con una orientación NW – SE, con una anchura aproximada de 50 km y una longitud de 100 km. En gran parte se la Sierra Norte predominan rocas sedimentarias del Jurásico y un clima húmedo tropical y hacia el sureste predominan las ignimbritas y tobas (Lugo et al., 2005). De acuerdo con Ferriz y Mahood (1984), hacía el suroeste, la sub provincia de la Sierra Norte colinda con la provincia fisiográfica del Sistema Volcánico Transversal, y esto tiene relación con los depósitos piroclásticos que, a consideración de estos autores, provienen del volcán Caldera de los Húmeros, localizado en el extremo sudoriental de la Sierra Norte y que están presentes (los depósitos de piroclástos) en la zona de aplicación del inventario. En resumen, en la zona de aplicación del inventario, existen unidades geológicas que de acuerdo a su edad varían desde el Paleozoico hasta el Cuaternario; además, se encuentran presentes diversos tipos petrográficos y todas las unidades geológicas están afectadas por fallas normales (Ángeles et al., 2002). En el cuadro A se muestran las unidades geológicas presentes en la zona; la información de dicho cuadro proviene de distintos autores. 7 Cuadro A. Unidades geológicas de la zona de aplicación del inventario. Fuentes: Ángeles M., et al. (2002); López R. (1979); Imlay, et al. (1948); INEGI (1975); Segura, C. H. (1990), Salvador, A. (1991). Unidad Formación Subunidades litodémicas Tipos petrográficos La Soledad Gneises cuarzofeldespaticos, mármol y gneis de biotita y cuarzo Paleozoico Chicuaco Esquistos miloniticos, bandas de lutitas, areniscas y diques. Xucayucan Cozolexco Derrames metabasalticos, lavas masivas y diques. El Mirador Rocas basálticas Jurásico Inferior Huayacocotla Rocas sedimentarias en estratos masivos y delgados de areniscas de grano fino, cuarcíferas intercaladas con lutitas negras Jurásico Medio Tenexcate Lutitas, limonitas y areniscas de grano fino Tamán Calizas lutitas Jurásico Superior Pimienta Calizas, lutitas, margas y areniscas depositadas en ambiente marino Neocomiano Tamaulipas Calizas densas de grano fino Plioceno Teziutlán Derrames andesíticos volcánicos de hasta 300 m de espesor Cuaternario Ignimbrita de Xaltipan Tobas andesíticas ácidas e ignimbritas Las formaciones hasta el Cretácico están cortadas por diques rioliticos. La localización de estas unidades dentro de la zona de aplicación del inventario se analiza y relaciona dentro de uno de los capítulos de esta tesis. En otro aspecto totalmente distinto, políticamente el área de aplicación del inventario abarca en mayor o en menor medida los municipios de Tlatlauquitepec, Cuetzalan del Progreso, Teziutlán, Teteles de Ávila Castillo, Chignautla, Nauzontla, 8 Xochitlan de Vicente Suárez, Zaragoza, Yaonahuac, y Zacapoaxtla. La figura A muestra la ubicación de la zona de aplicación del inventario. Cabe destacar que en la Sierra Norte y específicamente en la zona de aplicación del inventario, existen comunidades con un alto porcentaje de población que habla lengua indígena nahua y totonaca principalmente. Esta es la esencia sobre la cual gira la aplicación del inventario, si bien los datos del inventario le son concernientes a toda la población de la zona, la población indígena presenta un nivel de vulnerabilidad más elevado que los grupos mestizos, ya que la mayor parte de esta población vive sumida en la pobreza y la marginación. Con la idea de ilustrar la utilidad del inventario de procesos de remoción en masa, la segunda fase de esta tesis, se concentra en el análisis espacial del grado de vulnerabilidad y la susceptibilidad a los procesos de remoción en masa de las comunidades indígenas de la Sierra Norte de Puebla. 9 La tesis está integrada por cinco capítulos. En el primero se presentan los conceptos teóricos sobre los procesos de remoción en masa. En él se explican de manera muy breve y gráfica las diferentes clasificaciones que sobre el tema se han elaborado y las tipologías de los distintos procesos. En el segundo capítulo se aborda la selección de las categorías, los campos y variables del inventario. Se determina la razón por la que se incluyen campos específicos y se presenta un formato de registro para cada campo; cada uno explicado de manera detallada. Por ejemplo, en la categoría de características generales se incluye un campo referente a la tipología del movimiento; en el texto se explica la estandarización de los datos con base en la clasificación propuesta por Varnes (1978) y Hutchinson (1988) que ingresaran en este campo. En el tercer capítulo se trata la elaboración del inventariado de procesos de remoción en masa en la zona de aplicación con base en la percepción remota, los registros históricos y las visitas de campo. Se explica la metodología que se utilizó para la construcción del inventario, por lo que se complementa la información presentada en el capítulo II. El cuarto capítulo aborda la cuestión indígena de manera directa. En este apartado, se presentan las estadísticas que corroboran que los indígenas de la zona viven en una situación de marginación y pobreza. Se analiza el proceso histórico que ha sido parte desencadenante de la vulnerabilidad de esta población ante los desastres como los procesos de ladera, así como el papel que juega su cosmovisión para incrementar o disminuir tal vulnerabilidad. En el capítulo cinco se presentan los resultados del inventario de procesos de remoción en masa resumidos en cuadros y mapas. Se determinan qué factores son los que tienen mayor importancia para la ocurrencia de procesos de remoción en masa en la zona de estudio. Posteriormente, en este mismo capítulo se analizan estos resultados y se aplican a una localidad con población indígena (Tehuagco, municipio de Tlatlauquitepec, con 47% de población hablante de lengua indígena). Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones a trabajos futuros. 10 CAPÍTULO I. Procesos de remoción en masa CLASIFICACIÓN El estudio de los procesos de remoción en masa ha sido realizado por distintas disciplinas a lo largo de los dos siglos en que se les ha venido tomando especial atención por parte de la ciencia. Geógrafos geomorfólogos, geólogos e ingenieros son los que frecuentemente se encuentran más interesados por este fenómeno. Cada una de estas disciplinas ha aportado una visión complementaria sobre la inestabilidad de laderas (Hansen, 1987). Durante mucho tiempo los estudios se llevaron a cabo de manera aislada y prácticamentecada autor conformó su propia clasificación y metodología de estudio para entender los procesos de remoción en masa. Más específicamente, en los últimos 35 años, se incrementó el estudio de los procesos de remoción en masa. Si bien la variedad de estos procesos es tan basta que no podría existir nunca una clasificación rigurosa de todos ellos, si era necesario unificar criterios. Por ello se comenzó definiendo el propio concepto del objeto de estudio. En el idioma inglés la palabra landsliding se utilizaba indistintamente para referirse a todos los tipos de procesos de remoción en masa, aunque por si mismo el término solo se debería aplicar a aquellos que muestran una superficie de deslizamiento clara (Hansen, 1987). Los términos en español, derivados casi siempre de la literatura en inglés, con los que se denominan a los procesos de remoción en masa han sido objeto de confusión y solo hasta hace pocos años se han intentado definir (Alcántara, 2000). Por consenso se consideran adecuados los términos –procesos de remoción en masa, procesos de ladera, procesos gravitacionales y movimientos de ladera- para denominar al tipo de fenómeno al que hacemos referencia (Alcántara, 2000). Ya en 1894 Penck distinguía entre movimientos en masa y transporte en masa, identificando a la gravedad como el principal agente del movimiento en masa (Hansen, 1987). Actualmente se considera a los procesos de remoción en masa como aquellos que involucran el movimiento de arriba hacia abajo de los materiales que forman los declives montañosos bajo la influencia de la gravedad y sin la asistencia primordial de un agente de transporte fluido (Brundsen, 1979, en Alcántara, 2000). 11 La identificación de la gravedad como causa primordial del movimiento y sin la asistencia de un agente fluido es la base que distingue a los procesos de remoción en masa de otros procesos. Sin embargo aún con esta, al parecer clara distinción entre una cosa y otra, no dejan de existir confusiones. En primer lugar, la frontera entre que exista un agente de transporte fluido o no, es muy tenue, por ejemplo en los flujos de derrubios también llamados flujos de lodo. En segundo lugar, la reptación también entra en la discusión. Se considera que es la fase inicial de otros movimientos. Es excluida muchas veces de los esquemas de clasificación de procesos gravitacionales porque es lenta y depende primordialmente (en el caso de la reptación estacional) de cambios en las condiciones climáticas más que de la gravedad (Hansen, 1987). De esta manera, todavía no existe un acuerdo estricto sobre qué tipos de procesos deben incluirse dentro de los procesos de remoción en masa y cuales no. Los esquemas de clasificación también son distintos unos de otros, debido a los factores que se consideran como base para construir dichos esquemas. Hansen en Brundsen (1987) enlista lo que el llama los Factores Básicos de Discriminación los cuales logró distinguir en el análisis de varias clasificaciones de distintos autores, escuelas y enfoques, relacionadas con los procesos de remoción en masa. Algunas clasificaciones se basan en más de un factor o definen subcategorías con base en alguno de ellos. Un ejemplo de lo anterior es la clasificación propuesta por Varnes (1978) y Hutchinson (1988) empleada en el Programa Europeo de Climatología y Peligros Naturales (EPOCH por sus siglas en inglés) y que también es la utilizada para la construcción de la base de datos de este trabajo. Los factores de discriminación identificados por Hansen (1987) son los siguientes: • Edad del movimiento. Se refiere al tiempo geológico en el que se desarrolló el movimiento. • Grado de actividad. Es el estado de actividad que guarda el movimiento. En este sentido Erskine (en Brundsen, 1987), distingue a los procesos entre inactivos y activos. 12 • Tipo geográfico. Pocas clasificaciones se basan en este factor pues es muy difícil encontrar deslizamientos muy similares en diferentes partes del mundo, prácticamente para cada región geográfica tendría que existir un tipo. • Localización geográfica. Organiza los movimientos respecto a su ubicación en el área de estudio. • Tipo climático. Se utiliza como subdivisión de los principales grupos de algunas clasificaciones y como su nombre lo indica relaciona los movimientos y los clasifica con base en el clima en el que se encuentran. • Tipo y tamaño del material involucrado. Este factor es básico en algunas clasificaciones. Algunas de las clasificaciones basadas en este factor (Sharpe, 1938; Coates, 1973) incluyen a las avalanchas de nieve y hielo entre los procesos de remoción en masa. • Geología. Se refiere al material parental. Algunas clasificaciones de la escuela soviética se basaron en este factor. • Tipo de movimiento. Es el factor más popular para diferenciar los procesos de remoción en masa en los esquemas de clasificación. La clasificación de Varnes (1978) y Hutchinson (1988) se basa en este factor. • Velocidad del movimiento. Se refiere a la velocidad con la que el movimiento se lleva a cabo y que puede ser medida desde segundos hasta años. Varnes elaboró una tabla de rango de velocidad de movimiento en la que los procesos de remoción en masa se dividen desde extremadamente lentos (6 cm al año) hasta extremadamente rápidos (3m por segundo). • Contenido de aire, agua o hielo. Este factor es fundamental para distinguir la diferencia entre procesos de remoción en masa y transporte en masa en relación al contenido de agua. Como ya se mencionó anteriormente la ausencia de un agente fluido distingue un proceso de otro. • Causas del movimiento y fenómeno detonante. En este factor se incluyen las causas internas y las causas externas. Otra forma de clasificarlas es en causas 13 de carácter geológico, causas por procesos físicos, causas morfológicas y de origen antrópico (Cruen y Varnes, 1996, en Alcántara, 2000). • Morfología. Según Brundsen (1974) a partir del aumento de un monitoreo en campo más constante, se puede considerar la morfología del depósito, de la superficie de deslizamiento u otra morfología distintiva como base para nuevos factores de clasificación. • Características geotécnicas. Algunas clasificaciones se basan en las características geotécnicas (ver tabla 1.1) es decir, la mecánica de suelos que tiene que ver a su vez con los tipos de material y los procesos estructurales. Hansen (en Brundsen, 1987) enumera las clasificaciones que hasta ese entonces existían sobre los procesos de remoción en masa. Ochoa (2004) resume en la tabla 1.1 las distintas clasificaciones que Hansen menciona en su escrito. 14 Ya se mencionó que para este trabajo se utilizará la clasificación empleada por la EPOCH basada en Varnes (1978) y Hutchinson (1988). Esta clasificación se basa en el tipo de movimiento y utiliza otros factores como el tipo de material involucrado para las subcategorías. Sin embargo, en las categorías y campos de la estructura del inventario propuesta aquí, se contemplan más de estos factores de discriminación, aunque ya no con el propósito de establecer una clasificación sino de recabar el mayor número de datos que puedan ser útiles para el estudio de los procesos de remoción en masa. Por ejemplo, uno de los campos de la base de datos se referirá a la edad del movimiento y otro al grado de actividad. También hay que aclarar que las avalanchas de nieve y hielo las dejaremos de lado debido a que no existen en la zona condiciones climáticas que permitan la acumulación de nieve sobre las laderas. De todas las clasificaciones disponibles en este proyecto se empleará la utilizada por la EPOCH generada a partir de la clasificación de Varnes (1978) y Hutchinson (1988)con base en el tipo de movimiento, puesto que es la más sencilla y apta para elaborar un inventario de procesos de remoción en masa (el proyecto de la EPOCH incluyó el inventariado de procesos de remoción en masa en Europa en zonas representativas como la Isla de Wight en el Reino Unido) y ha sido utilizada con regularidad en la bibliografía existente sobre estos procesos en México en los últimos años. Esta clasificación distingue entre los procesos de remoción en masa a las caídas, los vuelcos, los flujos, los deslizamientos y los desplomes (Tabla 1.2). En ella se subdivide a los deslizamientos en translacionales, rotacionales y planares. Además cada tipo es diferenciado de acuerdo al tipo de material involucrado y se incluye una categoría para aquellos movimientos que presenten más de un tipo de movimiento al mismo tiempo; estos son llamados movimientos complejos, procesos que no son raros encontrarlos en la realidad. 15 TIPOLOGÍA Caídas o desprendimientos. Los movimientos en caída libre o desprendimientos se originan por el desprendimiento del material de una superficie inclinada o vertical que puede rodar, caer o fluir ladera abajo (ver figura 1.1). 16 Debido a que se presentan en laderas generalmente mayores a 30º (Lugo, 1989), la velocidad de estos movimientos puede ser rápida o muy rápida. Para entender esto último es necesario conocer los rangos para definir la velocidad de un movimiento elaborados por Cruden y Varnes (1996) (ver tabla 1.3). En los cortes de carretera y cortes de loma se crean masas inestables de material sin apoyo descendente propensas a presentar caídas (ver figura 1.2). 17 El párrafo anterior explica en gran parte por qué en los reportes de procesos de remoción en masa se nota, en la mayoría de los casos, un incremento de los procesos a partir del comienzo de la construcción de caminos y carreteras. Si se tuvieran tales registros para la zona de estudio este incremento se presentaría en la segunda mitad del siglo XX que es el período en que comenzaron a construirse carreteras asfaltadas en la Sierra Norte de Puebla. Johnson (en Brundsen, 1987) considera que existe cierta contradicción en el estudio de las caídas, pues mucha de la literatura se concentra en las caídas que ocurren en laderas naturales, que son laderas que el ser humano no ha modificado en cuanto a su inclinación y morfología, y los mecanismos de investigación se centran en las caídas que ocurren en los cortes de carretera o laderas artificiales. En la zona de estudio, las caídas que se detectaron ocurrieron tanto en laderas naturales como artificiales. 18 Vuelcos o desplomes. Los vuelcos son movimientos de roca, suelo o detritos ladera abajo pero con la distinción de que la masa se precipita rotando a partir de un eje pivote determinado por su centro de gravedad (ver figura 1.3). Este tipo de movimiento se presenta más frecuentemente sobre laderas con materiales que presentan diaclasas o grietas, o superficies columnares. La dirección del movimiento depende de la dirección de las discontinuidades del material pues se presenta comúnmente de manera perpendicular a la dirección que guardan estas discontinuidades; por ello el material rota hacia delante o hacía la parte externa (Lugo, 1989). Deslizamientos. Se denomina de este modo a los movimientos ladera abajo de rocas, detritos o suelos sobre una superficie reconocible de fractura o de deslizamiento. Se dividen en deslizamientos rotacionales (figura 1.4), planares (figura 1.5) y translacionales (figura 1.6), que a su vez se subdividen por el tipo de material (rocas, derrubios y suelo) y además por sus etapas de movimientos. Con base en esta última característica los deslizamientos rotacionales pueden ser simples, múltiples y sucesivos (Alcántara, 2000). En los deslizamientos rotacionales se identifican atributos morfológicos que distinguen a esta tipología, como son: la zona de hundimiento, uno o más escarpes menores y un pie o pedestal en el material desplazado. Sucede que en el movimiento la superficie de ruptura no es plana sino curva; esto hace que el material rote hacia atrás sobre un eje paralelo a la ladera. 19 En los deslizamientos translacionales, también llamados deslizamientos de bloques no rotacional, la superficie de ruptura se presenta más uniforme siendo plana o con una ligera ondulación. De esta forma la masa se mueve paralela a la superficie original del terreno. Los deslizamientos translacionales pueden ser de roca en bloque, de derrubios en bloque y deslizamientos translacionales de suelo. 20 Los deslizamientos planos se caracterizan por una superficie de ruptura plana paralela a la superficie original del terreno, de esta forma el material se desplaza en la misma dirección y ángulo de la ladera. Los deslizamientos planares se clasifican a partir del material involucrado en deslizamientos de rocas, deslizamientos de derrubios y coladas de barro. Flujos. Este tipo de movimientos se asemejan mucho al movimiento que presenta un fluido viscoso porque son espacialmente continuos (ver figura 1.7). Debido a que la velocidad de los materiales no es uniforme en todo el movimiento se forman lóbulos en la superficie del movimiento, característica por la que es posible distinguirlos de otros movimientos (Alcántara, 2000). Se subdividen de acuerdo al tipo de material en flujos de rocas, corrientes de derrubios y flujos de tierra, arena o suelo. 21 Expansión lateral. Se caracterizan por ser movimientos difíciles de identificar a través de sensores remotos. Se presentan cuando existen materiales gruesos contenidos en una matriz de materiales más finos (arcillas); el suelo se fractura y se expande debido a la licuefacción o fluidización del material que se encuentra debajo (ver figura 1.8). Se clasifican de acuerdo al tipo de material involucrado en expansiones laterales en rocas, derrubios o suelos (Alcántara, 2000). Movimientos complejos. Se define como aquel proceso en el que se presentan más de uno de los tipos mencionados anteriormente. El material acarreado se desplaza primero de una forma y durante el recorrido ladera abajo se transforma en otro movimiento (ver figura 1.9). Dentro de este tipo de movimientos cabe mencionar algunos ejemplos como los aludes de rocas, los flujos deslizantes y la rotación con flujo de tierras (Alcántara, 2000). 22 ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS Y CAUSAS En el apartado dedicado a los deslizamientos rotacionales ya se han mencionado algunos de los atributos morfológicos presentes en este tipo de procesos; a continuación se exponen de manera más detallada. Los atributos morfológicos son útiles para conocer el mecanismo que dio origen al movimiento. Las causas que ocasionan procesos de remoción en masa son muy 23 variadas y dependen mucho de las condiciones geográficas de cada lugar. Cruden y Varnes (1996) las organizaron en causas de índole geológica, causas por procesos físicos, causas morfológicas, y causas de origen antrópico (ver tabla 1.4). Los campos del inventario sobre este respecto tienen su base en esta clasificación. Con base en el diagrama elaborado por Varnes (1978), la Asociación Internacional de Ingeniería Geológica (IAEG) diseñó un diagrama idealizadoen donde se muestran los atributos morfológicos de un proceso de remoción en masa. Con la idea de unificar términos y evitar confusiones de interpretación del idioma inglés al español, Alcántara (2000) con base en el glosario multilingüe elaborado por el WP/WLI de la UNESCO presentó la traducción de dichos conceptos. La conjunción de estas definiciones y el diagrama se pueden observar en la figura 1.10. 24 25 Con frecuencia no todos los atributos morfológicos son apreciables en campo en los procesos de remoción en masa. Muchas veces se presentan de forma no muy clara y otras veces ni siquiera existen. La situación se complica al tratar de identificar un movimiento de ladera a través de sus atributos morfológicos por medio de sensores remotos. Dependerá mucho de la escala de la herramienta que se utilice (fotografías aéreas, imágenes de satélite) y la dimensión del área afectada. En este trabajo se utilizaron imágenes de satélite de alta resolución del satélite IKONOS-2, por ello se logró identificar un gran número de procesos de remoción en masa gracias a sus atributos morfológicos más notables como el escarpe, la corona o el material de depósito. Esta cuestión será abordada ampliamente en los capítulos posteriores. 26 CAPÍTULO II. Inventarios de procesos de remoción en masa Los procesos de remoción en masa se presentan en la superficie terrestre en una extensa variedad de escalas, lugares, condiciones climáticas y condiciones sociales. Estrictamente, cada proceso debería estudiarse de acuerdo a su situación particular (Hansen, 1987), pero eso no es posible o por lo menos no representa una posibilidad práctica cuando se trata de un área de estudio de relativa extensión, ya no digamos un país entero. A este respecto es necesario establecer criterios y estandarizar los datos que surgen y se relacionan con el estudio de los procesos de remoción en masa para implementar metodologías que puedan servir para un gran número de procesos en una región o territorio. El compendio de estos datos en una sola matriz es el inicio para construir una base de datos de procesos de remoción masa. Una base de datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación, accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente. Los datos deben estar estandarizados y ordenados para que no pierdan vigencia y puedan ser utilizados por distintas personas con muy diversos fines. En términos más simples, una base de datos es una colección de datos interrelacionados (Elmarsi, 1989) Una base de datos está formada por varios campos en los que se vacían los distintos datos que se convierten en registros. Un campo es un conjunto de caracteres que tienen un significado individual. Un registro es un conjunto de campos que por uno o varios de ellos es diferente (Bachelard en Santos, 1990). Por ejemplo, un campo en el inventario sería “Tipología” y los registros serían las variables de tipo de movimiento (Caída, Deslizamiento rotacional, etc.) ingresadas para cada uno de los procesos de remoción en masa registrados. Una base de datos no solo se compone de datos. Si se trata de una base de datos digital, se necesita un soporte físico (ordenadores y periféricos) un soporte lógico o software y un administrador. Además se requiere de una gestión de datos, es decir la interfase que hará de intermediario entre el usuario y el almacenamiento de datos (Date, 1993). En el caso de este trabajo el soporte lógico elegido es el software Microsoft Access 2003; la gestión de datos es quizás el punto más débil de este trabajo pues su construcción requiere un conocimiento superior en la materia. Por lo 27 anterior, el mismo software que sirve de soporte lógico es utilizado como la gestión de datos. Un inventario de procesos de remoción en masa es una relación ordenada de todos los tipos de procesos de remoción en masa, sus características y existencias de estos en un territorio determinado, a una fecha determinada. Un inventario es siempre perfectible y se debe de actualizar constantemente con nuevos datos para que no quede anacrónico y cumpla con las necesidades de quienes lo consultan. ¿En qué se diferencia un inventario de una base de datos? Un inventario está formado por todas las bases de datos que sobre un tópico existan, es un compendio completo. Los inventarios de procesos en remoción en masa son un elemento necesario en varias metodologías propuestas en otros lugares del mundo en donde existen estos peligros. En numerosos países desarrollados se mantienen continuamente actualizados las bases de datos e inventarios de procesos de remoción en masa a través de monitoreos constantes y mediciones. En México no existen antecedentes de un trabajo de este tipo por lo que se buscará como objetivo primordial en este capítulo, la implementación de una estructura de inventario para todo el país. Un inventario tiene la intención de reunir en un solo documento, de manera ordenada y sistematizada, la información resultado de estudios anteriores relacionados con los procesos de remoción en masa, corroborando en algunos casos las hipótesis o generando nuevas interrogantes en otros. Un inventario de procesos de remoción en masa puede ayudar a establecer relaciones entre los distintos elementos que influyen en los desastres ocasionados por estos peligros de una manera general y puntual. Un inventario representa la obvia ventaja de la ubicación específica de los peligros y por ende potenciales lugares en donde se volverán a presentar movimientos de remoción en masa. Otro posible uso es como herramienta para generar cartografía temática referente al riesgo en cuestión y a la zona. Un beneficio a futuro consiste en que los datos, acumulados durante décadas, pueden ser analizados comparándolos con datos como los índices de precipitación de la zona, obteniendo estimaciones temporales de la ocurrencia de procesos de remoción en masa (Glade, 2001) y es que según Croizer (1989) los procesos de ladera son indicadores sensibles de un cambio en el ambiente, pues responden a 28 cambios significativos dentro del medio natural. En algunos países desarrollados ya se han logrado este tipo de apreciaciones debido a que sus bases de datos contienen registros con siglos de antigüedad. Es así que, el construir bases de datos permitiría conocer el periodo de retorno de eventos de procesos de remoción en masa, haciendo ver que una base de datos no solo ayuda a la compresión espacial del problema sino también en la temporalidad del mismo. Ejemplos de esto son el Inventario de procesos de ladera de Bahía Hawke’s en Nueva Zelanda, o el inventario a nivel nacional de deslizamientos de la U.S. Geological Survey en Estados Unidos (Glade, 2001). Los datos que se utilizaron en los ejemplos anteriores provienen de múltiples fuentes, entre las que destacan archivos e informes históricos, notas periodísticas, fotografías aéreas, crónicas, informes, publicaciones científicas, etc., con antigüedades de hasta dos siglos, documentos todos ellos históricos que no fueron realizados necesariamente por especialistas ni con fines geomorfológicos. La referencia más lejana en el tiempo de un inventario de procesos de remoción en masa encontrada en esta investigación se debe al italiano Roberto Almagià, que en 1910 publicó una relación de los deslizamientos existentes en la península itálica compilando fuentes de hasta ocho siglos de antigüedad (Calcaterra et al., 2001). Más notable aun es el ya mencionado de la U.S. Geological Survey que comenzó el inventariadode los movimientos reportados en más de 120 mil fuentes distintas en Estados Unidos en 1980. La obra se terminó en 1985 y continua actualizándose. En Europa y con motivo del EPOCH se realizaron inventarios de procesos de remoción en masa en diversas zonas estratégicas del continente (Glade, 2001). Para México no existe un precedente de una base de datos similar y las fuentes de información son muy limitadas. Para revertir esta situación es necesario conjuntar los datos ya obtenidos para generar nueva información que sea útil en la planificación del espacio geográfico. METODOLOGÍA En la bibliografía consultada se conocieron algunos procedimientos para obtener inventarios de procesos de remoción en masa, así como bases de datos de 29 los mismos. Si bien dichas metodologías difieren en sus escalas y alcances, el patrón muestra que por lo menos hay tres grandes pasos distinguibles: 1) El análisis de la información de fotografías aéreas o imágenes de satélite en escalas que permitan la identificación de los procesos de remoción en masa en el área delimitada. 2) La corroboración y ampliación de los datos obtenidos a partir de las fotografías aéreas e imágenes de satélite en campo. 3) La compilación de la información contenida en informes, archivos históricos, publicaciones científicas, periódicos y en general toda la literatura y cartografía que permita la identificación y ubicación de un proceso de remoción en masa en el pasado. Otras alternativas son la colocación de instrumentos de medición y monitoreo y la utilización de imágenes multitemporales para la comparación y monitoreo en periodos de años de los procesos de remoción masa más significativos en cuanto a que representan un peligro para la población. En el caso de este proyecto, estos últimos recursos no serán aplicados por sus complicaciones en costo y tiempo. En general, no será posible seguir al pie de la letra alguna de las metodologías consultadas ya que estás requieren gran cantidad de insumos con los que este trabajo no puede contar. Además, el factor tiempo también se convierte en una limitante. Por ejemplo, para un inventario detallado de procesos de remoción en masa en Hong Kong (que no es un territorio de gran extensión) se requirieron hasta tres años, además de un gran número de personal (Vohora et al., 2004). La compilación de informes y referencias en la literatura también significa una carencia al no existir gran cantidad de fuentes. Apenas se cuenta con una veintena generadas a partir de 1999 y ninguna encontrada hasta ahora sobre procesos de remoción en masa antes de ese año para la región de la Sierra Norte de Puebla. Sin embargo existen otro tipo de documentos y fuentes. 30 Un documento importante a este respecto es Desinventar, la base de datos de desastres de La Red, organismo que estudia los desastres en América Latina. En este inventario se encuentran registrados los desastres ocurridos en los diversos países del continente, está incluida una base de datos de México, realizada por el CIESAS (Centro de investigaciones y Estudios Superiores en Antropología Social) y que recopila todos los desastres ocurridos en México desde 1970. En esta base de datos se incluye todo tipo de desastres organizados por año, lugar y causas. Los procesos de remoción masa se reportan como “deslizamientos” y es interesante observar que la mayoría de los movimientos reportados pertenecen al Distrito Federal y Estado de México, pues las fuentes para dichos reportes son hemerográficas. El documento fue valioso pues gracias a éste se logró incluir un proceso de remoción en masa a nuestro inventario que no era apreciable en imágenes de satélite. Otro documento relevante es el Atlas Nacional de México elaborado por al UNAM en donde se presenta un mapa de riesgos del país y existe uno dedicado a los movimientos de ladera. De acuerdo con este mapa, otras zonas donde se presentan peligros por proceso de remoción en masa son el sureste y el norte del estado de Chiapas y diversos lugares en la Sierra Madre Occidental, por mencionar sólo algunos ejemplos. Por lo anterior, lo que se pretende no es elaborar un inventario de procesos de remoción en masa a nivel nacional con todos los campos de información vaciados sino únicamente establecer los campos de la base de datos que deberán ser llenados para su elaboración. Solo se recopilarán los datos concernientes a la zona de aplicación para probar la utilidad de estos inventarios en el estudio del riesgo en comunidades indígenas. Además, no todas las variables de todos los procesos de esta zona presentaran registro ya que algunas requieren un estudio más específico y detallado de cada proceso de remoción en masa para determinarlas. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL INVENTARIO Para el estudio efectivo de los procesos de remoción en masa, Hansen (en Brundsen, 1987) establece una serie de consideraciones generales que se deben tomar en cuenta en cada proyecto de investigación; un inventario que se presuma 31 completo debería satisfacer las necesidades de cualquier visión desde la que se aborde el estudio. El primer punto que un proyecto de estudio de procesos de remoción en masa debe tomar en cuenta es dar a conocer qué elementos ponen en peligro dichos procesos, vidas humanas, equipamiento e infraestructura, bienestar social y pérdida de tierra o suelo. En segundo lugar el origen del peligro, natural o antrópico. En tercer lugar está una serie de consideraciones relacionadas con las posibilidades de alcance de un proyecto; éstas son: la escala de su área de estudio y la localización de ésta, el financiamiento y equipo con el se cuente, el tiempo asignado y la accesibilidad al área de estudio. Una cuarta consideración se refiere al método de estudio. Básicamente los métodos de estudio se encuentran en alguna de las tres categorías siguientes: a) Método histórico, que se basa en los datos previos existentes sobre la magnitud, frecuencia y eventos desastrosos de los procesos de remoción en masa. b) Método de análisis geomorfológico, que se sustenta en la evidencia en campo en donde son colectados los datos de frecuencia y magnitud de los eventos. c) Método de experimentación y cálculo, que provee información adicional cuantitativa sobre el proceso. Lo ideal sería que un solo proyecto contuviera las tres posibilidades. Los campos del inventario se determinaron tomando en cuenta lo anterior, también a partir del análisis de otros inventarios a los que se tuvo acceso a su formato de registro y tratando de que se cubriera la lista de parámetros que Hansen (1987) propone. Estos parámetros son los siguientes: 1. Distribución del deslizamiento. 2. Geología (litología y estratigrafía) 3. Geomorfología 32 4. Hidrología 5. Sismicidad 6. Clima 7. Vegetación y suelo 8. Uso de suelo 9. Tiempo 10. Geotecnia También se incluyen campos con respecto al riesgo que significa el proceso para el sistema humano y la tipología del proceso. Los campos del inventario deben de tratar de abarcar todo el universo de posibilidades que el territorio nacional presenta, pero la información que se vierta en el inventario debe ser estandarizada. Por ejemplo, en el inventario se incluye un campo que indica el grado de actividad del movimiento y las respuestas posibles se reducen a las variables “activo” o “inactivo”, con respecto a la tipología del movimiento el campo si se presenta abierto pero se especifica que el dato no puede ser distinto a los que plantea la EPOCH en su clasificación basada en Varnes (1978) y Hutchinson (1988). Aun así en algunos campos se puede presentar una variable no contemplada y para ello se presentan celdas con la opción “otro(a)”. En resumen la base de datos está compuesta de valoresnuméricos, alfanuméricos y variables de “si” o “no”. ORGANIZACIÓN DEL INVENTARIO: VARIABLES El inventario se encuentra divido en categorías, cada una de estas categorías contiene subdivisiones con sus respectivos campos y variables. Información general La primera categoría se refiere a las características generales o información general. Previamente se le asigna un número de registro a cada proceso de remoción en masa, así como un nombre. Este nombre se compone de dos partes, la primera indica la localidad más cercana al proceso en cuestión, si ocurre que no existe una localidad cercana al proceso se le asigna el nombre de algún elemento del medio natural como el nombre del cerro o río en el que se localiza el movimiento (ver figura 2.1). 33 Figura 2.1. Cuadro de información. El segundo componente es un número pues en una localidad o en un mismo cerro pueden localizarse más de un proceso. De esta manera un deslizamiento en las afueras de la localidad de Tehuagco, Puebla recibiría el nombre de “Tehuagco 1”, si existe otro dentro de la localidad o en sus afueras recibirá el nombre de “Tehuagco 2” y así sucesivamente. Una caída de rocas ocurrida en despoblado tendría un nombre como “Cerro Tepequez 1” aunque no se encontrará exactamente sobre el cerro mencionado pero que en la carta INEGI escala 1:50 000 es el nombre impreso más cercano a la localización del evento. Si existen otros movimientos, no importa que sean de distinta tipología, se sigue la misma lógica de identificación mediante un número. Localización Dentro de la categoría de información general se encuentra lo referente a la localización puntual del movimiento mediante los dos sistemas de coordenadas 34 principales (UTM y geográficas). Para ambos casos existe una celda de latitud y una de longitud. En el caso de las coordenadas UTM el registro es en metros (numérico) y en el caso de las coordenadas geográficas el dato se ingresa como grados, minutos y segundos distinguiendo cada uno con los símbolos convencionales (º, ‘ y ‘’). En este caso el registro es alfanumérico. Si el registro de localización de un proceso es tan exacto que los segundos de grado contienen decimales, el apóstrofe se colocará antes del punto decimal de esta manera: 23º 15’ 34’’.345 En el caso de que el área afectada por un proceso sea extremadamente extensa, se propone que el deslizamiento sea ubicado de acuerdo a lo que se considere el centro de la zona de hundimiento. Cabe agregar que para el manejo correcto de la base de datos el punto que se señale con las coordenadas UTM debe ser el mismo que el de las coordenadas geográficas y viceversa. Continuando con la localización del proceso, se incluye en el inventario un campo para establecer la altitud media a la que se encuentra. Puede darse el caso de que el material acarreado por un proceso termine cientos de metros más abajo de donde inició el movimiento, por ello se hace hincapié en el concepto de altitud media o promedio. Lo ideal y correcto es que el registro de altitud corresponda al punto que se determinó con las coordenadas geográficas y UTM. El dato debe ingresarse como metros sobre el nivel del mar y debe ser estrictamente numérico. Es necesario ubicar el movimiento respecto a la división político administrativa. En este caso se incluye un campo para el estado de la República y otro para el municipio. Para efectos prácticos se incluye un campo donde se señale la clave de la carta INEGI 1:50 000 en la que se encuentre el proceso. Fecha de activación Este campo debe ser llenado con la fecha del evento en el siguiente formato (dd, mm, aaaa), y lo mínimo que se puede registrar es el año de la fecha de activación. Incluir variables alfanuméricas no estará permitido. En el caso de los deslizamientos antiguos este dato es complicado de determinar, ya que para conocerlo se requieren estudios como la datación de carbono o la dendrocronologia, por lo tanto es un dato casi exclusivamente para movimientos recientes. 35 Grado de Actividad De acuerdo a WP/MLI (1993) tomado de Alcántara (2000) el grado de actividad de un movimiento de ladera puede ser activo o inactivo. El movimiento que se encuentra activo es el que presenta movimiento actual en el terreno. En este sentido el campo de fecha de observación cobra importancia pues se entiende que al momento de la observación y registro de un movimiento éste se encontraba activo. Un movimiento inactivo es aquel que no ha tenido movimiento en los últimos doce meses. A partir de estos dos grados esenciales de actividad existen subdivisiones. De esta forma un movimiento inactivo puede ser apagado, abandonado, estabilizado o reliquia; pero para efectos prácticos en este inventario bastará con solo definir si el movimiento está activo o inactivo. Edad del deslizamiento Este se estandarizó con las variables “reciente”, “relicto” o “indefinido”. La primera se refiere a deslizamientos que han ocurrido en los últimos años, de esta forma todos los deslizamientos detonados en la zona de estudio (porción sureste de la Sierra Norte de Puebla) por la depresión tropical número 11 se catalogan como recientes. Debido a que no existe un rango de tiempo exacto establecido para determinar cuándo un proceso deja de ser reciente para ser relicto, se incluye el campo “indefinido”. Fecha de observación Esta variable es inédita, al menos respecto a las referencias consultadas. Se trata de la fecha en que se observó el deslizamiento, ya sea en campo o por sensor remoto para efectos de su registro en el inventario. Un movimiento presenta cambios constantes en su morfología debido a los agentes externos como el intemperismo o la actividad humana por lo que su apariencia o sus características no serán las mismas o incluso desaparecerán con el paso del tiempo. Estableciendo la fecha de observación, que puede ser la misma fecha de registro en el inventario, se puede conocer el período de tiempo que fue necesario para que se suscitaran dichos cambios. También, como ya se mencionó antes permitirá actualizar el campo “grado de actividad”. Los datos se ingresan con el formato de fecha estándar (dd, mm, aaaa). 36 Área afectada El área afectada de un proceso de remoción en masa no es otra cosa que la extensión espacial del movimiento. Se ingresa como valor numérico en unidad de área (m2) y el valor puede ser aproximado. Con este dato el usuario se puede dar una idea de la magnitud del movimiento y si lo relaciona con su ubicación respecto a los asentamientos humanos se puede estimar si el movimiento causó un desastre o no. Fenómeno detonante Se refiere al evento que ocasionó que el movimiento ocurriera, puede ser un sismo o un evento hidrometeorológico extraordinario. También reciben el nombre de “factores desencadenantes” y se diferencian de las causas y los factores determinantes de la inestabilidad (factores geológicos, estructurales, topográficos) en que son momentáneos (Alcántara y Echevarria, 2001). De esta forma el campo debe ser llenado con el nombre del evento asociado como “sismo Puebla 1999” o “Huracán Stan” por ejemplo. Tipología El campo está abierto a variables alfanuméricas ya que se desprende de la clasificación de Varnes y Hutchinson utilizada para la EPOCH ya mencionada anteriormente; esto se debe a que dicha clasificación contempla varios subtipos de los movimientos y por cuestiones de optimización del espacio no se ha decidido estandarizar estas variables. Se especifica sin embargo que la tipología ingresada para cada movimiento debe tener como base la clasificación ya mencionada. De este modo en el campo puede incluirse algo tan sencillo como “deslizamiento” o tan complejo como“deslizamiento rotacional simple de detritos” Material De acuerdo con la clasificación utilizada las variables son: roca, detritos y suelo. Este campo puede dar una idea aproximada de la profundidad del proceso de remoción en masa; sin embargo en ocasiones es difícil establecer cuál es el tipo material involucrado, por ello se incluye la variable “varios” si es que existen dos o más tipos de material presentes. 37 Volumen del material acarreado Puede calcularse de manera aproximada a simple vista pero también puede obtenerse a partir de mediciones muy exactas a partir del conocimiento de la forma de la superficie original del terreno, por ello se dejo abierto el campo a un registro numérico en metros cúbicos. Hidrología La segunda categoría contiene las variables relacionadas con el aspecto hidrológico ligado estrechamente a la ocurrencia de procesos de remoción en masa. Las características hidrológicas de un sitio influyen en la ocurrencia de procesos de remoción en masa debido a que cuando un suelo se satura de agua, la presión en los poros aumenta creando condiciones de inestabilidad en el material. Figura 2.2. Cuadro de variables de Hidrología. Tipo de drenaje Las variables se resumieron en drenaje natural, drenaje artificial, mixto e indefinido. El tipo de drenaje puede decir mucho sobre las causas de un proceso de ladera; por ejemplo, un lugar con un drenaje artificial como podría ser un área urbana en donde el agua se desplaza por el sistema de alcantarillado y canales, puede mitigar el paso de agua hacia los materiales del subsuelo retrasando su saturación de agua. Régimen de precipitación en la zona Se refiere a la cantidad de lluvia que cae en promedio en un año. El dato es en milímetros anuales (numérico) y se toma de la estación meteorológica más cercana al sitio del movimiento, al dato que se presente en la carta hidrológica INEGI o a una lectura directa en campo. 38 Presencia de vegetación después de ocurrido el evento Aparentemente es un dato fuera de lugar en la categoría, pero si se analiza a fondo se encontrará la estrecha relación que existe entre la vegetación y el aspecto hidrológico. Un movimiento que se presente en una zona muy húmeda tendrá su superficie rápidamente cubierta por vegetación. Por ejemplo, un movimiento en las zonas más húmedas de la Sierra Norte de Puebla puede tener vegetación arbustiva apenas un mes después de ocurrido el evento, excepto si el movimiento está activo, en este último caso la vegetación tardará en establecerse. Por supuesto, si el movimiento se presenta en una zona no lluviosa esto no sería una clara señal de inestabilidad, por ello la relación de este dato con el anterior de régimen de precipitación es importante. Además, la vegetación hace que el impacto de los agentes erosivos como el agua tengan menor impacto sobre el suelo (Suárez 1994). Una vegetación abundante con raíces profundas incrementa la estabilidad de una ladera, ya que éstas extraen la humedad del suelo y su follaje intercepta la lluvia (Greenway 1987). Geología Al igual que la hidrología, la geología de un sitio puede incluirse dentro las causas para un proceso de ladera o como un factor determinante de inestabilidad. A este respecto se incluyen dos campos para la litología, uno para la geología obtenida en campo o “in situ” y otro para la geología obtenida a partir de la cartografía existente en INEGI. La geología obtenida in situ es mucho más confiable que la obtenida en una carta debido al nivel de generalización que presenta un mapa con escala 1:250 000. Figura 2.3. Cuadro con las variables de la categoría Geología La geología del sitio de un proceso de remoción en masa no solo es importante por el factor del tipo de roca que está involucrado, sino también por su disposición 39 estratigráfica. Si el lecho rocoso subyacente presenta superficies por las que se pueda deslizar el material, se incrementa el potencial de ocurrencia de un deslizamiento. También las fracturas o diaclasas en el lecho rocoso pueden influir en la ocurrencia de los procesos de remoción en masa. Por lo anterior en el inventario se incluye el campo de “Control estructural” en el cual una respuesta afirmativa implica que la estratificación o los sistemas de fracturas o diaclasas favorecieron la ocurrencia de un proceso de remoción en masa (ver figura 2.4). Para especificar que tipo de control estructural influyó, pues la estratificación no es el único, se incluyó también un campo abierto previendo un control estructural por discontinuidades estructurales (fallas, discordancias o contactos) o por discontinuidades orientadas adversamente (esquistosidad). Edafología Al igual que en el apartado dedicado a geología, en este se incluyen dos campos, uno para la edafología obtenida en campo y otro para la obtenida en carta u otras fuentes. Se plantea que para estandarizar el dato se utilice el sistema de clasifican edafológica FAO UNESCO. La categoría de edafología es necesaria en el inventario. Las propiedades físicas de un suelo pueden influir y ser factor para la ocurrencia de procesos de remoción en masa. En este sentido la granulometría es determinante, por ejemplo, un suelo con materiales poco consolidados como las arenas puede ser propenso a 40 procesos de ladera. Por esta razón se incluye un campo abierto para anotar la granulometría del suelo (ver figura 2.5). Figura 2.5. Campos y variables de Edafología. Geomorfología Esta categoría se refiere a las características generales del terreno en donde se localiza el proceso de remoción en masa (ver figura 2.6). Figura 2.6. Geomorfología, campos y variables. Ángulo de la pendiente Los primeros campos de la categoría se dedican al ángulo de la pendiente en cuatro posibilidades distintas. Las dos primeras para ingresar el dato como grados de arco diferenciando si el dato se obtiene directamente en campo o en gabinete a través de un modelo digital de elevación u otro método. Los campos de valor de la pendiente también se diferencian por el origen de los datos y se ingresarán en porcentaje (100% significa una pendiente vertical de 45º). El ángulo de la pendiente es un dato esencial en el estudio de los procesos de remoción en masa. Entre más empinada sea la pendiente mayores posibilidades de que la gravedad actúe sobre los materiales y estos se desplacen ladera abajo. Este valor también es utilizado para determinar el grado de inestabilidad en laderas que aún no han presentado deslizamientos, nos referimos específicamente al modelo de ladera infinito de Skempton (Skempton y De Lory, 1957) del cual se calcula el Factor de Seguridad de una ladera. 41 Tipo de pendiente El siguiente campo se refiere al tipo de pendiente, ya sea natural o artificial. El segundo tipo se encuentra principalmente en cortes de carretera, cortes de loma para la construcción de casas y en canteras o bancos de material. Debido a la multiplicidad de variables que la realidad puede ofrecer a este respecto, se incluyó un campo abierto alfanumérico si es que la ladera en cuestión no se ajusta a alguna de las dos variables preestablecidas o si se requiere ser más especifico. Conocer el tipo de pendiente es importante al momento de determinar las causas del proceso de remoción en masa, ya que en las pendientes artificiales los materiales que conforman la ladera son sometidos a una mayor tensión de la que originalmente tenían si es que el ángulo de la pendiente fue aumentado. Por otro lado, las pendientes artificiales suelencarecer de vegetación original o incluso secundaria. Orientación Se refiere a la disposición que guarda la ladera donde ocurrió el proceso de remoción en masa. El dato puede ser obtenido en campo o en gabinete de manera indistinta ya que no deberían existir discordancias entre uno u otro método. El campo se presenta abierto, pero las variables deben reducirse solamente a las direcciones estándar de la rosa de los vientos (Norte, Noreste, Este, Sureste, Sur, Suroeste, Oeste y Noroeste). La importancia de la drección de una ladera radica, entre otras cosas, en la cantidad de luz solar que recibe a lo largo del tiempo. Por ejemplo, una ladera con dirección norte en México es propensa a recibir menor cantidad de luz solar que una ladera orientada hacia el sur, por lo tanto, y suponiendo que ambos flancos recibiesen la misma cantidad de agua y estuviesen formados de los mismos materiales, la ladera norte debería retener mayor cantidad de agua en los poros de su suelo, esto puede ser un factor importante de inestabilidad. En este sentido la densidad de vegetación también se vería involucrada en este tipo de análisis, además un examen de la iluminación calculada a partir de un Modelo Digital de Terreno (MDT) sería de gran utilidad. 42 Perfil de la pendiente Se refiere a la forma que guarda la pendiente donde ocurrió el proceso. De esta forma las variables se estandarizaron como: convexa, cóncava, recta, compleja, vertical y en corte. También se dejó un campo abierto para ingresar otra variable no contemplada en este inventario y que sea necesariamente útil en un caso particular. El estudio de los perfiles de pendiente puede indicar, después de un análisis de varios procesos en un área determinada, qué tipo de perfil es más susceptible de presentar procesos de remoción en masa con los tipos de material y condiciones geográficas de dicha zona. También es cierto que algunos perfiles son más propensos a un tipo específico de proceso de remoción en masa, de ahí la relevancia del dato. Causas Existe una gran diversidad de causas de los procesos de remoción en masa. Cruden y Varnes (1996) las resumieron en una tabla que ya fue presentada en el primer capítulo de esta tesis. Sin embargo, el documento que sirvió de base para el armado de esta categoría fue el apartado que para el mismo fin se incluye en el “National Landslides Databank Codes Table” (Ibsen y Brundsen, 1996) aunque el presentado en este trabajo es más sencillo. Figura 2.7. Causas, Campos y variables. 43 Procesos La estructura de esta categoría se compone de los procesos y de los cambios debidos a ellos. En los procesos se incluyen el intemperismo, la erosión natural, la erosión artificial, cambios en el régimen de precipitación, cambios por vibraciones sísmicas y vibraciones inducidas por el ser humano. El proceso del intemperismo no se desglosa, pero el resto de los procesos contiene varias variables de acuerdo a su tipo y la forma en que se presentan. Cambios resultantes Los cambios resultantes, se dividen en: a) cambios en las propiedades físicas y b) cambios en la geometría de la ladera, cada uno con sus respectivas variables. Todos los campos son de tipo “si o no”, excepto uno que se presenta abierto en cambios producidos por cambios en el régimen de precipitación. Esto último fue incluido por si alguna vez las otras variables son rebasadas y no cubren algún fenómeno hídrico o meteorológico que se pueda presentar. Amenaza En esta categoría se ingresa la información sobre si el proceso de remoción en masa representa una amenaza después de haber ocurrido el movimiento. Esto parte de la hipótesis de que en donde ya ocurrió un deslizamiento, caída, etcétera, volverá a presentarse un proceso de ladera. La categoría también guarda estrecha relación con el grado de actividad, ya que existen movimientos que permanecen activos y cuya velocidad del movimiento es muy lenta. También puede suceder que el movimiento se encuentre “dormido” y pueda reactivarse. Ubicación de la amenaza y naturaleza de las posibles afectaciones (riesgo). Primero se ubica al movimiento en cuanto a si se localiza en una zona urbana o rural. En el primer caso lo más probable es que el proceso ponga en riesgo una mayor cantidad de bienes y vidas humanas. Después se pregunta si, a estimación del 44 observador, el proceso de remoción en masa representa un riesgo para la población, ya sea en su integridad física o en la infraestructura o propiedad. Los campos siguientes son para especificar, en mayor medida, estos últimos aspectos. Se debe aclarar que en lo que respecta a la variable “edificio público”, la mayoría de las escuelas estarían incluidas dentro de ese concepto, pero se estimó que la variable “escuela” debería estar por separado debido a la relevancia que implicaría que un proceso de remoción en masa pusiese en riesgo a un edificio de estas características y sus usuarios. Posición relativa al riesgo Para una mejor imagen del riesgo, se incluye la posición relativa respecto al riesgo del proceso de remoción en masa. También se incluye un campo referente a las medidas de control que se han implementado para algunos procesos con el afán de mitigar el riesgo que representan. Muchas modificaciones que se realizan en el área afectada no son con el afán de reducir el riego, sino para otros motivos tales como reconstruir lo que el proceso de ladera haya destruido cuando ocurrió. Para situaciones de este tipo se incluye el campo “Alteración humana”. Daños materiales y pérdida de vidas También se incluyen campos con la intención de tener referencias sobre lo que ya ha ocasionado un deslizamiento u otra tipología de movimiento en ese lugar: “Daños materiales” y “Pérdidas de vidas”. Uso de suelo Finalmente, es importante incluir un campo que se refiera al uso de suelo. Posibilita la idea de qué es lo que había en el lugar del proceso antes de que este ocurriera, y así establecer relaciones con las causas del movimiento. Además es necesario decir que cuando un proceso de remoción en masa ocurre, no sólo se pierden vidas humanas, equipamiento o infraestructura, también tierras fértiles que podrían haberse utilizado para cultivos u otros fines, o porciones de vegetación natural. 45 Figura 2.8. Categoría referente al riesgo y sus campos. Otros detalles La última categoría del inventario sirve para colocar datos tales como el tiempo de la visita a campo (si es que la habido), si el movimiento fue reportado por Protección Civil y si existen estudios previos de ese proceso en particular. Si existen antecedentes de estudio, entonces se piden las referencias del artículo, tesis o publicación en donde se hable del mismo. Basta con referirse al autor y al año. Unidas todas estas categorías en un informe o formulario su aspecto sería el que se aprecia en la figura 2.9, lo suficiente para ser impreso en papel tamaño carta. Las ventajas que implica este formato son variadas dada su utilización práctica y manejo en campo. Para la interfase digital se incluiría además una imagen o un esquema del estado que guarda el proceso de remoción en masa al momento de la visita, además de ligas que pudiesen llevar a archivos fotográficos o de textos referidos al un proceso en particular. Como ya se ha dicho, dichas características de la interfase no estará incluida en este trabajo. En la determinación de los campos del inventario se tomaron como base otros ya realizados en otras partes del mundo (Ibsen y Brundsen, 1996; New Zeland Data Base; Carrara y Merenda, 1976; Seatle Landslide Inventory; M. Ercanoglu, C.Gokceoglu, 2000; Digital Landslide Inventory for the Cowlitz County Urban Corridor, Cowlitz County, Washington, 2005; US Geologycal Survey Data Base), tratando de abarcar la mayor cantidad de escenarios posibles que presente México, sin embargo, la realidad bien podría terminar rebasando las categorías y campos propuestos aquí 46 por lo que esta propuesta de inventario se presenta como algo perfectible en todo momento. Figura 2.9. Propuesta del informe del Inventario de Procesos de Remoción en Masa para la República Mexicana. 47 CAPITULO III. Elaboración del inventariado de procesos de remoción en masa en la zona de aplicación del inventario En este tercer capítulo se describen los pasos que se siguieron para la obtención de los datos más importantes de los procesos de remoción en masa en la zona de estudio. En este sentido el análisis de imágenes de satélite fue la clave del proceso. En posteriores capítulos se analizan los resultados de la aplicación de estos datos y su relación con el medio social indígena de la zona. Como primer paso se delimitó el área de estudio. En muchas ocasiones este paso depende del criterio del investigador, pero en este proyecto dependió más del material con el que se contaba, específicamente imágenes de satélite IKONOS-2 adquiridas en el año 2000 en el mes de diciembre, un año después de ocurrido el desastre de octubre de 1999. El cubrimiento de las imágenes IKONOS-2 que se poseían abarcaba un 80% aproximadamente del área de la carta INEGI 1:50000 E14B15. En esta área se localizan municipios como Teziutlán, Tlatlauquitepec, Zaragoza o Zacapoaxtla que fueron severamente dañados durante la depresión tropical número 11 por procesos de remoción en masa. Por otro lado, en las zonas más aisladas de estos municipios se encuentra un gran número de comunidades indígenas. Fue por ello que se decidió realizar el inventario de procesos de remoción en masa de esta zona que abarca también una pequeña porción del área de la carta INEGI 1:50000 F14D85 Cuetzalan. Como la zona a trabajar no tenía como límite una frontera política, ni cubría en su totalidad toda el área de la carta E14B15, se decidió denominarla simplemente como “porción sureste de la Sierra Norte de Puebla”. Uno de los primeros pasos fue identificar todos los procesos de remoción en masa de la zona. Esto se logró a través de las imágenes IKONOS-2, aplicando los principios de la percepción remota. PERCEPCIÓN REMOTA La percepción remota es una de las herramientas más importantes que genera mejores resultados en los estudio de riesgo (Ostra, 2003). Pero primero hay que definir 48 el término y analizar sus componentes. Por percepción remota se entiende la disciplina que adquiere, procesa e interpreta imágenes y datos relacionados obtenidos a partir de un sensor (Lillesand, 1994). Un sensor (en este caso pasivo) es el que adquiere la energía electromagnética reflejada y emitida por los objetos en el espacio geográfico. El ojo humano es un sensor, pero para la percepción remota se utilizan cámaras fotográficas en plataformas aéreas (aviones) o sensores en satélites que son capaces de grabar la respuesta de la energía en una placa o formato digital. El resultado de dicha grabación dependerá de una gran cantidad de factores, pero principalmente de dos: • Las propiedades físicas de la materia. • La longitud de onda de la energía electromagnética que es recibida por el sensor (Floyd, 1997). Dentro de la energía electromagnética se encuentra la luz, el calor, las ondas de radio, las ondas sonoras etcétera. Por lo tanto, la energía electromagnética se puede definir como toda la energía que se mueve a la velocidad de la luz en un patrón armónico en iguales intervalos de tiempo. Esta energía se transmite, se absorbe, se emite, se irradia y se refleja por los distintos objetos de la superficie terrestre (Floyd, 1997). La energía electromagnética viaja en forma de ondas y se clasifica con base en las longitudes de onda que se miden desde nanómetros hasta metros. Esto se puede observar en el espectro electromagnético que es la continuidad de la energía electromagnética dividida en rangos según las longitudes de onda (Floyd, 1997) (ver figura 3.1). De acuerdo con la figura 3.1 la radiación visible, es decir la que el ojo humano percibe, va desde los 0.4 a los 0.7 micrómetros. Afortunadamente existen sensores artificiales que pueden captar secciones más amplias del espectro electromagnético. En la misma figura, en el rango del espectro ampliado en la parte inferior se observa la resolución espectral de algunos sensores satelitales como los satélites Landsat o el SPOT. 49 La región del infrarrojo es particularmente utilizada para fines de investigación ya que en ella la vegetación se distingue mucho mejor que en cualquier otra zona del espectro electromagnético. Esta zona va de los 0.7 micrómetros hasta los 14 micrómetros y se divide en dos partes, infrarrojo cercano (0.7 a 3 micrómetros) e infrarrojo térmico (3 hasta los 14 micrómetros) No todo el espectro electromagnético puede ser captado por los sensores remotos; como lo muestra la tabla 3.1, la región de los rayos gama o la de los rayos X no interesa particularmente a la disciplina de la percepción remota aunque tengan otros usos en otros ámbitos (ver tabla 3.1). Por otro lado, no toda la radiación proveniente 50 del Sol llega hasta nosotros, gran parte de los Rayos Ramma y Rayos X son interceptados por la atmósfera que a su vez funciona como una ventana que permite el paso de las radiaciones del espectro visible por ejemplo. Dependiendo de lo que se necesite, se utiliza una porción u otra del espectro electromagnético. En este sentido, es importante la consideración acerca del tipo de sensor que se utilice. Existen 2 tipos de sensores según Chuvieco (1990): • Los pasivos. Que se limitan a recibir la energía del medio exterior. • Los activos. Son capaces de emitir su propio haz de energía. Por ejemplo, los radares. Los sensores pasivos se clasifican a su vez de acuerdo a la forma en que graban la energía recibida en: • Sensores fotográficos. • Sensores óptico-electrónicos. • Sensores de antena. 51 En nuestro caso, nos referiremos a los sensores de tipo fotográfico y óptico electrónicos debido a que las imágenes con las que se elaboro este proyecto provienen de un sensor de este tipo. Resolución Espectral Al tamaño y número de bandas de un sensor se le denomina resolución espectral. En percepción remota es necesario contar con información multiespectral, por lo tanto entre mayor sea la resolución espectral mejores resultados se obtendrán. En el caso de los sensores fotográficos su resolución espectral máxima se limita a ofrecer películas pancromáticas (blanco y negro) color natural o infrarrojo en color o blanco y negro. Los sensores óptico-electrónicos ofrecen un mayor número de bandas distribuidas entre el visible y el infrarrojo (Chuvieco, 1990). Resolución espacial Otra característica que se debe tomar en cuenta es la resolución espacial que ofrece el sensor. La resolución espacial depende de dos factores: • El tamaño del píxel • Cubrimiento de la imagen. La resolución de las imágenes digitales depende del tamaño del píxel que es su característica más significativa. El tamaño del píxel esta directamente relacionado con el cubrimiento del terreno que tenga dicha imagen. La resolución espacial define los objetos más pequeños que se pueden distinguir en una imagen (Chuvieco, 1990). En este apartado, las fotografías aéreas o sensores
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