Los deslizamientos de tierra arrastran a una ciudad africana

Los deslizamientos de tierra de movimiento lento, que se arrastran desde el ancho de un dedo hasta unos pocos metros por año, ocurren naturalmente en todo el mundo. Por lo general, se detectan avanzando poco a poco cuesta abajo en áreas con suelo rico en arcilla y rocas y altas precipitaciones estacionales, y pueden tardar meses o años, incluso siglos, en desarrollarse. Sin embargo, también pueden traer violencia repentina. Miles de deslizamientos de tierra fluyen, se deslizan, se derrumban y se deslizan por las colinas desde la costa de California hasta el embalse de las Tres Gargantas de China. Pero no se ha entendido bien cómo estos fenómenos geológicos sigilosos responden al desarrollo urbano.

Ahora, un equipo de investigadores internacionales ha combinado imágenes satelitales y de archivo para mostrar cómo el uso cambiante del agua de una ciudad africana influye en los movimientos de la tierra cerca y debajo de la superficie.

Los deslizamientos lentos de Bukavu

El nuevo estudio se concentró en Bukavu, una ciudad en la ladera de una colina en la República Democrática del Congo. Los investigadores notaron que Bukavu es emblemática de muchas ciudades en el mundo en desarrollo que han experimentado un crecimiento rápido y no planificado en paisajes tectónicamente activos. La ciudad, originalmente establecida a lo largo de la costa plana de un lago, se ha ido expandiendo por pendientes empinadas. En el camino, partes de Bukavu han experimentado una destrucción lenta y continua de la infraestructura debido al movimiento de la superficie del suelo.

Una de estas zonas activas es el barrio de Funu, donde viven 80.000 personas, a menudo en viviendas de mala calidad, encima de un deslizamiento de tierra lento que se desplaza continuamente hasta 3 metros por año.

El mapa de arriba muestra la ubicación del deslizamiento de tierra de Funu, delineado en amarillo, ubicado en la orilla sur del lago Kivu en el este del Congo. La imagen es un mosaico en falso color creado con datos de los satélites Landsat 8 y Landsat 9 (no utilizados en este estudio del deslizamiento de tierra).

Para medir el movimiento de la tierra, el equipo de investigación analizó los datos de radar recopilados por los satélites Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea y el satélite COSMO-SkyMed de la Agencia Espacial Italiana. Los datos del estudio se usaron para producir las visualizaciones en la parte superior de esta página que muestran la velocidad del deslizamiento de tierra (izquierda) y las tasas de deformación (derecha), que indican zonas de estiramiento, corte y acortamiento en la superficie del deslizamiento. Luego, las mediciones del movimiento de la tierra se relacionaron con una serie de factores desencadenantes de deslizamientos de tierra, como las lluvias, los terremotos y el desarrollo urbano.

Para visualizar mejor cómo se ha transformado Bukavu en las últimas décadas, el equipo también se basó en 70 años de fotografías aéreas (1947 a 2018) archivadas en el Museo Real de África Central en Bélgica. Las imágenes documentan un paisaje urbano en crecimiento. Una de las razones del crecimiento son las personas que huyen de la violencia en la región, donde Bukavu se considera un refugio seguro.

Centrándose en el movimiento de los deslizamientos de tierra semana a semana durante los últimos 4,5 años, los investigadores descubrieron que las lluvias, la actividad tectónica y el desarrollo urbano desempeñaron un papel en el comportamiento de los deslizamientos de tierra a lo largo de las estaciones y los años. Pero el factor más importante fue la escorrentía de agua.

"Por primera vez, pudimos documentar una conexión clara entre el crecimiento de una ciudad y la aceleración de un deslizamiento de tierra lento", dijo Alexander Handwerger, científico de deslizamientos de tierra en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y coautor de El estudio. “Creemos que esto se debe a los cambios en la hidrología de la pendiente, la forma en que el agua fluye hacia el suelo allí, y no al peso adicional de las casas en la parte superior”.

El agua debilita la roca al infiltrarse en sus poros. En entornos urbanos, la infraestructura como carreteras, desagües pluviales y tuberías rotas pueden alterar drásticamente el flujo de agua, empapando y desestabilizando partes de una pendiente. El ciclo se refuerza a sí mismo: el desvío del flujo de agua debilita la pendiente, lo que a su vez daña la infraestructura de plomería, lo que libera más agua en la roca.

En comparación con los deslizamientos de tierra de alta velocidad (como los deslizamientos de tierra o los lahares), que causan miles de víctimas y miles de millones de dólares en daños cada año, los deslizamientos de tierra lentos representan una amenaza menor para las vidas humanas. Pero centímetro a centímetro, año tras año, pueden causar una destrucción creciente. Y en ocasiones se sabe que aceleran catastróficamente. Un ejemplo reciente es el deslizamiento de tierra de Mud Creek en 2017 cerca de Big Sur, California, que desprendió alrededor de 6 millones de yardas cúbicas (5 millones de metros cúbicos) de rocas y escombros a lo largo de la carretera estatal 1 de California.

Se debe prestar más atención a los deslizamientos de tierra lentos, dijeron los investigadores, porque la tasa y la escala actuales del crecimiento urbano no tienen precedentes en la historia humana. Cuando las poblaciones migran a paisajes potencialmente inseguros, como las laderas, más personas estarán expuestas a estos peligros naturales. Comprender cómo la expansión urbana influye en la superficie de la Tierra será vital para planificar y mitigar el riesgo para las comunidades.

"Por lo general, la atención se centra en los deslizamientos de tierra ubicados en países de altos ingresos y altas latitudes, mientras que los impactos de los deslizamientos de tierra afectan de manera desproporcionada a las áreas tropicales donde se están produciendo cambios extremadamente rápidos, como el crecimiento de la población y la degradación ambiental", dijo Antoine Dille, autor principal del estudio. y científico del Real Instituto Belga de Ciencias Naturales.

Una misión espacial que se lanzará en 2024 podría ayudar a proporcionar información aún mejor sobre estos procesos. La misión del Radar de Apertura Sintética (NISAR) de la Organización de Investigación Espacial de la India y la NASA observará los cambios en la superficie en todo el mundo con precisiones de hasta una fracción de pulgada. Dichos datos ayudarán a los científicos y legisladores a proteger vidas y propiedades al monitorear mejor los movimientos sutiles relacionados con deslizamientos de tierra, terremotos, erupciones volcánicas y otros peligros naturales.

Imágenes de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens , utilizando datos cortesía de Dille, A., et al. (2022) y datos de Landsat del Servicio Geológico de EE. UU . Texto de Sally Younger/Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA.

NASA Earth Observatory