Deslizamientos de tierras causados por el riego

Si bien la falla del deslizamiento cercana fue un peligro de tsunami conocido, el terremoto de magnitud 7.5 sorprendió a los científicos porque provocó grandes deslizamientos mortales de tierra en un área con un paisaje de suave pendiente.

Un año después, un equipo de científicos de seis países descubrió el misterio de los deslizamientos de tierra: un nuevo peligro de terremotos en el proceso.

Examinando varios tipos de datos de radar y de satelitales visibles, el equipo descubrió que el lodo y el suelo fluían más fácilmente cerca de los arrozales de regadío.

La práctica de mantener las tierras de cultivo empapadas para el cultivo de arroz atrae lentamente la capa freática, la capa debajo del suelo donde el suelo se satura, más cerca de la superficie de la tierra. Esto hace que el suelo sea más húmedo y más propenso a la licuefacción, el proceso por el cual los suelos arenosos se comportan como un líquido en respuesta a fuertes sacudidas del suelo. A medida que el temblor domina la fricción que normalmente mantiene unidas las partículas, el suelo pierde su integridad estructural y comienza a fluir como un líquido. Este hecho puede actuar como una superficie lubricada, permitiendo que un terreno relativamente sólido se deslice libremente cuesta abajo bajo la fuerza de la gravedad.

La licuefacción del suelo generalmente ocurre en paisajes planos con suelo arenoso o limoso, como las llanuras costeras donde la capa freática está cerca de la superficie. Si bien Palu tiene suelo arenoso, el valle suavemente inclinado alrededor de la ciudad parece representar un pequeño riesgo ya que las altas capas de agua son raras en las laderas.

Pero cuando los investigadores comenzaron a examinar los daños después del terremoto de Palu, notaron que todos los deslizamientos de tierra se originaron a lo largo de una línea distinta y cerca de un acueducto. "Comenzamos a estudiar por qué el acueducto definió tan claramente el límite entre el deslizamiento de la tierra y el no deslizamiento", dijo Sang-Ho Yun, investigador de desastres naturales en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

La imagen de arriba es un mapa proxy de daños creado por Yun y sus colegas. Examinaron los datos del radar satelital recopilados antes y después del terremoto, mapeando los cambios en la superficie terrestre y las estructuras construidas. Los datos de Yun se han superpuesto en un mapa digital de elevación para mostrar la pendiente del paisaje.

Los mapas anteriores se hicieron a partir de datos proporcionados por Kyle Bradley de la Universidad Tecnológica de Nanyang. Provocados por los mapas de daños, Bradley y sus colegas reunieron mapas de la cubierta terrestre más imágenes satelitales visibles tomadas por la compañía de satélites comerciales Planet justo antes y después del terremoto para determinar dónde y por qué la tierra se deformaba y se deslizaba. Utilizaron software para calcular el desplazamiento horizontal de la tierra, particularmente en áreas alrededor del acueducto.

El Acueducto de Gumbasa fue construido a principios del siglo XX en el lado este de Palu para reducir el riesgo de hambruna al proporcionar un suministro constante de agua a los agricultores locales. Solo se riega la tierra cuesta abajo del acueducto. Los agricultores justo debajo del acueducto practican el cultivo de arroz húmedo, en el que los campos se inundan en un punto del ciclo de crecimiento. Más abajo, cerca de Palu, los agricultores cultivan árboles como palmeras de coco, que requieren menos riego y no elevan tanto la capa freática.

A pesar de las pendientes de no más de 1.5 a 2 grados, el terremoto causó que la tierra se deslice hasta 1 kilómetro. La causa fue la licuefacción generalizada en los arrozales bajo riego del acueducto. (No se identificó licuefacción en la parte superior del acueducto, donde el nivel freático estaba más cerca de su nivel natural). Debido a que el acueducto no tenía un revestimiento impermeable, es probable que las fugas también desempeñaran un papel significativo.

"Si no hubiera habido riego intensivo, los deslizamientos de tierra y el daño resultante y la pérdida de vidas probablemente no hubieran ocurrido", dijo Bradley, el autor principal del artículo. “Este fue un peligro causado por el hombre y puede tener una solución humana. No podemos reducir directamente el peligro de sacudir el suelo en Palu, pero las prácticas agrícolas pueden actualizarse para reducir la exposición humana a este peligro ”. Por ejemplo, los agricultores podrían plantar más árboles cerca de sus campos de arroz para anclar mejor el suelo y dibujar bajando el nivel freático.

Los hallazgos de Palu hacen que Bradley y sus colegas consideren si las prácticas agrícolas han desempeñado un papel en otros deslizamientos de tierra o podrían estar creando nuevos riesgos sísmicos en otros lugares. Indonesia no es el único lugar en el mundo donde las personas cultivan cultivos muy regados en laderas arenosas y húmedas. "Hay algunos casos históricos en los que la licuefacción provocada por un terremoto parece estar fuertemente correlacionada con el riego, y los casos en que las fallas importantes en los taludes y los deslizamientos de tierra estaban relacionados de alguna manera con el riego", agregó Bradley.

“Es probable que esto sea un problema donde las prácticas de riego son ineficientes y existe un exceso de agua subterránea. Sin embargo, cualquier ubicación tectónicamente activa con suelos arenosos, una pendiente superficial y una capa freática elevada son motivo de preocupación ”.

NASA Earth Observatory