Geología, Suelos y Peligros Naturales

La geología es el estudio del material sólido terrestre, que compone la superficie del suelo y el material debajo de la superficie del suelo. La geología superficial se refiere al material expuesto en la superficie de la tierra, la cual está generalmente compuesta de sedimentos granulares sueltos (Figura 2.2.1). La geología del suelo rocoso se refiere a la base de roca sólida abajo de los materiales superficiales (Figura 2.2.2).

2.2.1: Mapa de suelos de Honduras.

.2.1: Mapa de suelos de Honduras

2.2.2: Mapa geologico de suelo rocoso.

2.2.2: Mapa geologico de suelo rocoso

2.2.3: Mapa de suelos.

2.2.3: Mapa de suelos

La clasificación del suelo comúnmente se enfoca en las capas más altas de sedimentos sueltos consistentes de masa orgánica compuesta y masa mineral. Los suelos tienen características específicas que son importantes para la planificación del terreno, especialmente la permeabilidad y la compactación. Es crítico entender la geología de un sitio específico para poder trabajar con ella, o controlar los tipos de peligros naturales que pueden amenazar el desarrollo de la tierra en esa área. (Figura 2.2.3.)

Geología y Los Peligros Naturales

La juventud geológica relativa de la región y su actividad volcánica, combinadas con un clima tropical, húmedo, crean un paisaje de peligros naturales abundantes. Hay cuatro peligros mayores a considerar.

  1. La actividad geológica que originalmente construyó ese paisaje sigue existiendo, por lo tanto la amenaza de erupciones volcánicas y terremotos también existen.
  2. Los terremotos y los movimientos asociados de la corteza terrestre hasta el mar pueden generar grandes marejadas o sunamis, los cuales amenazan las áreas costeras.
  3. La topografía empinada creada por la actividad geológica de la región es susceptible a deslizamientos. Las lluvias abundantes que caracterizan la región y los fuertes vientos que acompañan a los huracanes exacerban esa amenaza.
  4. La abundante lluvia en la región puede causar erosión de depósitos sedimentarios de origen marino (piedra caliza, dolomitas, marlas y mármol), resultan en la formación de grandes hoyos y túneles; tal erosión puede crear hundimientos significativos que amenacen las estructuras construidas sobre ellas.

Un análisis cuidadoso de las condiciones geológicas en el escenario de la planificación del terreno, antes de empezar el desarrollo, puede ayudar a reducir los riesgos de cada uno de los peligros naturales.

Deslizamientos

Los deslizamientos se refieren al movimiento repentino de los materiales terrestres en descendencia.

Los tipos específicos de deslizamientos incluyen caídas de roca, donde rocas individuales o grupos de rocas se sueltan de una ladera y ruedan hacia abajo, soltando escombros, donde una mezcla de piedra, roca y agua son empujados hacia abajo con gran fuerza y velocidad destructoras. Las pendientes empinadas y las elevaciones altas son inestables en la superficie terrestre. Las fuerzas de erosión constantemente buscan remover material de las áreas altas y re-depositarlo en las áreas bajas. A veces la erosión actúa en una forma lenta, continua, casi imperceptible (por ejemplo, el transporte del sedimento de las corrientes y el lento arrastre de éste aguas abajo). Otras veces la erosión actúa en una forma abrupta y catastrófica, llamándose deslizamientos.

Los deslizamientos son quizás los más comunes de los peligros naturales destructores en Centro América. En realidad, son los deslizamientos después de un terremoto, inundación o huracán que por lo general resulta en la mayor pérdida de vida y propiedad. Por ejemplo, el terremoto de enero 2001 en El Salvador dejó una serie de deslizamientos que colectivamente resultaron en un cálculo aproximado de 1,000 muertos.

Los factores importantes de control en los deslizamientos incluyen: pendientes, alivio vertical (diferencial de elevación) entre el principio de un deslizamiento y su final, la consistencia de los materiales subyacentes, contenido de agua de los materiales subyacentes, la orientación de los lechos y las fracturas de las planicies en la roca subyacente, la vegetación y las alteraciones humanas del paisaje. Entre más empinada sea una pendiente, más inestable es el material en esa pendiente. También, entre más grande el alivio vertical presente, es mayor la velocidad que la masa de material deslizante puede alcanzar. La roca sólida y los suelos compactos son menos propensos a deslizarse que los escombros sueltos o compactados pobremente. Las adiciones grandes y repentinas de agua al suelo en una ladera, tal como se experimenta frecuentemente durante la época lluviosa, puede reducir la cohesión del suelo y reducir la estabilidad del mismo. El lecho rocoso subyacente puede proveer superficies por donde se pueda deslizar el material reemplazado. Si las características tales como las fracturas y las planicies son orientadas de una manera paralela con la pendiente, ellas incrementan el potencial de deslizamiento.

La vegetación abundante y las raíces profundas sirven para estabilizar el suelo y limitar el potencial de deslizamiento.

Las siguientes condiciones naturales de un sitio son un indicador de una amenaza incrementada de deslizamiento. Todos los factores son igualmente importantes, por lo tanto, la lista no debería ser vista como que está hecha en ningún rango ordenado específicamente.

  • Áreas ya sea inmediatamente abajo de pendientes empinadas o en relieves topográficos altos.
  • Áreas donde el lecho rocoso subyacente está rajado o fracturado en planicies orientadas en paralelo con la pendiente prevaleciente.
  • Áreas donde los suelos superficiales están compuestos de material suelto o pobremente compactado, particularmente ceniza volcánica y otros materiales arrojados de un volcán.
  • Areas en las cuales sus suelos están propensos a desestabilizarse por la recaudación de grandes cantidades de agua en las cuencas hidrológicas durante las tormentas
  • Áreas con vegetación mínima para enraizar y fijarla al suelo

Cuantos más factores de estos se apliquen a un sitio específico, mayores serán las posibilidades de que el sitio experimente deslizamientos. La susceptibilidad de un sitio para sufrir un deslizamiento puede ser determinada al comparar las condiciones del terreno con la lista de factores de peligro antes mencionada. También puede ayudar ver material de referencia publicado para la región sobre el sitio. Por ejemplo, la USGS ha publicado un mapa geológico de Honduras (Figura 2.2.1 (de arriba)) y un mapa de susceptibilidad al deslizamiento (Figura 2.2.4).

2.2.4: El efecto de las alteraciones humanas al paisaje.

2.2.4: El efecto de las alteraciones humanas al paisaje

Las alteraciones humanas del paisaje que pueden contribuir a las amenazas de deslizamientos en áreas sensibles al deslizamiento incluyen las siguientes:

  • Cortes de carreteras y otras incisiones dentro de la ladera (por ejemplo, cortar lotes de casas y volverlos pendientes empinadas) crean masas inestables de material sin apoyo descendiente; particularmente dañinos son los cortes de lomas retenidas por muros sin dejarles posibilidad para drenaje. El agua del suelo retenida detrás de los muros incrementa la presión en los poros y el peso en el material retenido, desestabilizando enormemente la masa retenida.
  • Remover plantas de raíces profundas desestabiliza enormemente el suelo en una ladera e incrementa el potencial de deslizamiento. Ejemplos comunes de este desollaje de vegetación incluyen la tala de árboles para crear pastizales, tierra para la agricultura y la creación de campos para lotes de casas.
  • La adición de agua a los suelos de la ladera a través de la irrigación o el deshacerse de aguas residuales sobre ellos, incrementan la presión de los poros y la inestabilidad del suelo.
  • Cualquier tamaño de rellenos de pendientes compactados pobremente.

Terremotos

2.2.5: Mapa de susceptibilidad al deslizamiento de Honduras.

2.2.5: Mapa de susceptibilidad al deslizamiento de Honduras

El daño de los terremotos resulta de los movimientos en la corteza terrestre y los temblores asociados. En raras ocasiones, el suelo llega a rajarse, pero esta clase de daño está limitada a las estructuras locales que están ubicadas sobre y adyacentes a la ranura. La información histórica dentro de la región muestra que los terremotos en realidad han destruido poblaciones en La República Dominicana y han forzado la reubicación de esa población. La mayoría de los daños de terremotos viene de deslizamientos causados por los temblores de la tierra. También ocurre mucho daño por las amplificaciones de energía del terremoto de suelos sueltos y sobrecargados de agua. Las técnicas de construcción de baja compresión tradicionales (lodo sin refuerzo, adobe, ladrillo y concreto) son también significativamente más susceptibles al daño que la construcción moderna reforzada.

Los esfuerzos de planificación de terreno deben evitar la construcción de estructuras importantes sobre o inmediatamente adyacentes a áreas con fallas activas conocidas; ya que el potencial para daños de terremotos puede ser intensificado en estas áreas. Las regiones de suelos sueltos o suelos húmedos y cimas onduladas pueden amplificar los temblores e incrementar el daño del terremoto, y por lo tanto, presentan una amenaza mayor a las estructuras localizadas allí, incluyendo residencias, edificios municipales y hospitales.

Aparte de evitar las áreas de mayor susceptibilidad a terremotos, los métodos de construcción deben enfatizar las estructuras fuertes. Las casas de madera pequeñas, de un solo piso han de mostrar poder sobrevivir mejor a los terremotos que las construcciones de lodo sin refuerzo, adobe o ladrillo. Las estructuras más grandes deben ser de concreto reforzado o construidas con acero en lugar de bloques, concreto sin reforzar, ladrillos o madera. Antes de comenzar a diseñar una urbanización, los profesionales técnicos, el diseñador y el cliente deben revisar cualquier regulación existente relativa a la construcción en áreas propensas a terremotos, tales como las normas de resistencia sísmica.

Maremotos

A simple vista podría parecer como que los maremotos no fueran un evento geológico. Sin embargo, son inducidos por los terremotos. Los movimientos en la corteza terrestre bajo la superficie marina pueden desplazar aguas marinas que viajan hacia áreas de tierra adyacentes tan grandes como maremotos dañinos. Las olas de los sunamis se pueden mover a velocidades de hasta 724 kilómetros (434 millas) por hora, a diferencia de las olas causadas por el viento, que viajan a velocidades de hasta 90 kilómetros (55 millas) por hora. La altura de las olas de un sunami puede alcanzar hasta los 30 metros (95 pies) en aguas poco profundas, en comparación con la altura máxima de las causadas por el viento de aproximadamente 20 metros (65 pies). El largo típico de una ola de un maremoto hace que las aguas inundantes puedan crearse continuamente en las áreas costeras por otros 5 a 10 minutos más, causando daño severo a la tierra y las propiedades, al igual que presentando una amenaza severa para los humanos y los animales, debido a la fuerza de inmersión extendida.

Debido al tamaño potencial y a la velocidad de un gran maremoto, es difícil emplear la planificación de sitios para evitar el daño producido por un maremoto. Las áreas de 30.5 metros (100 pies) de altura en adelante al nivel del mar pueden ser dañadas por maremotos extraordinariamente grandes. Cuanto más cerca de la costa se encuentre y más baja sea la elevación de un sitio, más propenso está a experimentar daños causados por un maremoto. Las bahías encerradas y poco profundas pueden tender a amplificar la energía de las olas como en un "efecto de bañera" incrementando el potencial de daño. Sería prudente el evitar construir estructuras grandes e importantes muy cerca de la costa y en elevaciones muy bajas.

2.2.6: Ejemplo de la falla de la pendiente debida a la saturación de los suelos y la alteración humana.

2.2.6: Ejemplo de la falla de la pendiente debida a la saturación de los suelos y la alteración humana

Volcanes

Los volcanes marcan los lugares en la superficie terrestre donde el magma o la roca derretida, escapan a la superficie de la tierra. El magma puede emerger lenta y silenciosamente a la superficie como corrientes de lava, las cuales, habiéndose creado durante el paso del tiempo, actúan como un escudo para el volcán. Alternativamente, la liberación explosiva de gases entre el magma puede producir el flujo de ceniza y escombros, los que crean el clásico cono de muchos volcanes. Los tipos de erupciones particularmente violentas y peligrosas son los deslizamientos de ceniza caliente derretida, roca y escombros que fluyen ladera abajo a gran velocidad.

2.2.7: Penacho de la área afectada de la erupción de un volcán.

2.2.7: Penacho de la área afectada de la erupción de un volcán

El daño causado por erupciones volcánicas es similar al causado por derrumbes, con el problema sumado de que la lava, ceniza y escombros que se precipitan por la ladera son extremadamente calientes (más de 700 grados Celsius). La ceniza soplada hacia la atmósfera puede cubrir también grandes áreas a favor del viento lejos del volcán, absorber la luz del día, destruir plantaciones y hacer difícil la respiración. En el caso de una erupción explosiva, puede darse una ola de energía expansiva procedente del volcán y causar daño severo por varios kilómetros alrededor de la explosión.

Similar a la amenaza de un terremoto, la actividad volcánica se riega a través de toda la región y las grandes erupciones pueden dañar considerablemente las áreas circundantes de un volcán. Por lo tanto, es difícil evitar todo el daño potencial de un terremoto durante el proceso de planificación de un sitio. Sin embargo, la posibilidad de daño excesivo se incrementa cuando se está más cercano a un volcán. Hasta donde sea posible, una urbanización debe estar lo más alejada posible a volcanes activos. Los planes de evacuación integrales deben ser preparados para áreas en desarrollo cercanas a volcanes activos. En la actualidad ya existen mapas de lugares donde se localizan volcanes históricamente activos .

Hundimientos

Las áreas con fundamentos de ciertos tipos de rocas a base de calcio (piedra caliza, dolomita, marla y mármol) que también reciben precipitación abundante están sujetas a formar hundimientos. Estas rocas son susceptibles a disolverse al exponerse a la lluvia ácida y al agua freática. Las ranuras naturales en este tipo de rocas se hacen más anchas y se expanden con las corrientes de agua. Comúnmente se hacen cuevas de las rocas. Cuando colapsa el techo de una cueva por el sobrepeso de la roca, se forma un hundimiento y cualquier cosa que haya estado localizada sobre el hueco se viene abajo. (Figura 2.2.11).

El examinar un mapa geológico de un lecho rocoso puede servir para determinar si un lugar en particular tiene fundamentos de piedra caliza calcárea. Las rocas a base de calcio pueden ser el fundamento de grandes áreas, razón para no construir en esa zona. Sin embargo, vale la pena considerar que los hundimientos son relativamente raros aún en áreas fundamentadas con rocas a base de calcio. Los hundimientos sólo ocurren cuando el agua ha disuelto por completo la roca subyacente convirtiéndola casi en una gran caverna, y es cuando el techo de ésta se vuelve débil y no soporta el material. La guía obvia para investigar un sitio y minimizar el potencial de daño por hundimientos es la de evitar desarrollar urbanizaciones en áreas fundamentadas en piedra caliza, marla, mármol o dolomita cerca de depresiones superficiales y hundimientos conocidos.

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