RIESGOS GEOMORFOLÓGICOS NATURALES E INDUCIDOS 1.- MOVIMIENTOS GRAVITACIONALES DE LADERA Se llaman así a los desplazamientos de los materiales de una ladera a favor de la gravedad, es decir, inducidos por su propio peso. Existen factores condicionantes como: factores litológicos, estructurales, climáticos, hidrológicos, topográficos y biológicos (vegetación). Entre los factores desencadenantes están los naturales y los inducidos. Reptación o creep: descenso gravitacional lento y discontinuo de los materiales alterados de la capa más superficial del terreno. Coladas de barro: flujo o caída continua y rápida de materiales plásticos y viscosos, como arcillas o limos embebidos en agua, sin que exista un plano de rotura. Solifluxión: flujo similar a las coladas de barro pero que es lento y resulta de la combinación de los movimientos de flujo y reptación. Deslizamientos: movimientos de las rocas o del suelo ladera abajo, sobre una superficie de rotura o superficie de despegue, situada en la parte inferior del mismo. Desprendimientos: caída brusca y aislada de bloques o fragmentos rocos de un talud. Avalanchas: Desprendimientos masivos y en seco de arena o bloques de piedra. Predicción A través de la detección de inestabilidades que se ponen de manifiesto por: Formas de erosión: huellas, incisiones o grietas del terreno. Depósitos: presencia y tipo de derrubios al pie de los taludes. Deformaciones: vegetación, postes, vallas. Analizar factores que pueden potenciar el fenómeno: climatológicos, topográficos, morfológicos, estructurales, biológicos (ausencia o presencia de vegetación) y elaborar mapas de ellos. Realizar mapas de peligrosidad Realizar mapas de riesgo. Medidas correctoras Modificar la geometría de los taludes. Construir drenajes de recogida de la escorrentías para evitar la erosión y el hinchamiento de terrenos evitando la solifluxión y las coladas de barro. Revegetar los taludes para disminuir la erosión. Medidas de contención aplicando fuerzas que contrarresten el movimiento de laderas como muros, contrafuertes, redes, anclajes, etc. Aumentando la resistencia del terreno por cosido o anclaje. 2.- SUBSIDENCIAS Y COLAPSOS La subsidencia es el hundimiento lento y paulatino del suelo. Se produce por extracción de fluidos o por fenómenos de liquefacción sísmica. Colapsos que son derrumbamientos bruscos en la vertical del terreno como consecuencia de la disolución de calizas o yesos o galerías mineras. Para prevenirlos se pueden realizar estudios geológicos del terreno para localizar las zonas susceptibles, elaboración de mapas de riesgo y la ordenación de territorio y relleno de cavidades. 3.- SUELOS EXPANSIVOS Se producen en suelos constituidos por arcillas, margas o limos arcillosos. También se producen en anhidritas. Se originan porque esos materiales se hinchan por hidratación y se agrietan durante la retracción en las épocas de sequía, dando lugar a pérdidas de asentamiento de cimientos y muros, deformaciones, movimientos de ladera, etc. Predicción Señales en el terreno: presencia de barro pegajoso; suelo de color grisáceo, verdoso o rojizo con grietas de retracción. Estudio de las condiciones climáticas, irrigación de la vegetación, pendiente, redes de drenajes y construcciones. Prevención Ordenación del territorio, elaboración de mapas de riesgo. Medidas estructurales como estabilización de suelos arcillosos con cal. Rellenado del hueco de cimentación con materiales que no se hinchen. Cimientos profundos. Dejar cámaras de aire en los cimientos para favorecen la evaporación. Impermeabilización alrededor de las viviendas. 4.- INUNDACIONES Las inundaciones constituyen el riesgo geológico más destructivo, tanto a nivel nacional como mundial. Constituyen un fenómeno que forma parte de la dinámica natural de la geosfera. Sin embargo la urbanización masiva en las áreas susceptibles hace que este proceso natural se convierta en un riesgo. Vamos a estudiar las acciones geológicas realizadas por las aguas continentales para comprender mejor sus riesgos. Dinámica de las aguas continentales En las latitudes medias que poseen un clima templado, se da el sistema morfoclimático** templado húmedo. Se caracteriza porque el agua fluye de modo permanente y la meteorización química es moderada. En este tipo de sistema mofoclimático, la litología juega un papel muy importante en las formas resultantes de la erosión. Los agentes del modelado que actúan son: los ríos, los torrentes y las aguas salvajes. ** Se define un sistema morfoclimático como el conjunto de acciones geológicas externas propias de un ambiente climático determinado. Estas acciones son la meteorización, la erosión, el transporte y la sedimentación. 4.1.- Acción de las aguas salvajes o de arroyada. El agua de lluvia que cae en un área determinada puede seguir la siguiente evolución: parte se infiltra en el terreno, parte se evapora y parte discurre por la superficie. Estas aguas que ni se infiltran ni evaporan ni siguen en su recorrido un cauce fijo, siendo además su curso estacional, las denominamos aguas de arroyada. Las aguas de arroyada o aguas salvajes siguen la línea de máxima pendiente. Su acción depende del tipo de rocas sobre el que transcurren. Cuando lo hacen sobre rocas no coherentes como las arcillas, margas y las arenas ocasionan cárcavas y barrancos. El agua se concentra formando regueros o canales produciendo surcos, aproximadamente paralelos, separados por crestas agudas. A medida que estas cárcavas se van agrandando se unen formando barrancos. En el fondo de estos la erosión es todavía mayor, ahondándose y alargándose vertiente arriba. Cuando las rocas son coherentes y solubles como los yesos o las calizas el agua ocasiona una superficie irregular por disolución que pueden ser surcos más o menos profundos, paralelos o perpendiculares denominados lenares o lapiaces. Asimismo pueden ocasionar depresiones por disolución denominadas dolinas o torcas. 4..2 Los torrentes Las aguas de arrollada que se van encauzando por los accidentes del terreno terminan por circular por cauces más estables, formando barrancos con los que se inicia una red fluvial fija. Estos cursos de agua pueden ser torrentes o ríos. Los torrentes se caracterizan porque son cursos de agua con cauce fijo, acusada estacionalidad, escasa longitud y fuerte pendiente. El agua que alimenta un torrente puede proceder de la fusión de la nieve o el hielo o de la lluvia o de ambos. De acuerdo con esto los torrentes se clasifican en nivales, niveo-pluviales y pluviales. Los nivales y niveopluviales los encontramos en las zonas de montaña y los pluviales en las zonas templadas, tropicales y ecuatoriales. Partes de un torrente En un torrente distinguimos varias partes: la cuenca de recepción, el canal de desagüe y el cono de deyección. La cuenca de recepción: tiene forma de embudo con las laderas con fuerte pendiente. Es donde se recoge el agua de lluvia formándose numerosas numerosas cárcavas y barrancos. En la cuenca el agua se va encauzando hacia una zona en donde convergen las aguas formando un único cauce. Este es el canal de desagüe. El canal de desagüe: Es el cauce principal del torrente caracterizado por una fuerte pendiente, que unido al elevado caudal de agua que puede circular en determinados momentos, sufre una fuerte erosión. En el canal nos encontramos con grades bloques de materiales arrastrados y depositados por el agua. La erosión de fondo es muy intensa formándose valles en V. El cono de deyección: Se produce en aquella zona en donde el torrente disminuye su pendiente, produciéndose el depósito de los materiales transportados por él. Estos materiales adoptan una forma de abanico característica, estando formado por materiales con tamaños muy diferentes y formas muy angulosas debido al poco transporte que han sufrido. En las zonas áridas o desiertas los torrentes desembocan en un canal principal de mayor tamaño y fondo plano que se denomina rambla en las regiones mediterráneas, barranco en las Islas Canarias y Ouani en las zonas desérticas. Estos cursos de agua tan sólo llevan agua en muy contadas ocasiones. Debido a la velocidad con la que el agua circula en los torrentes y al carácter torrencial de las precipitaciones (gran volumen de precipitaciones durante un periodo muy corto de tiempo) pueden originar inundaciones repentinas y muy peligrosas. 4.3.- LOS RIOS Los ríos son corrientes de agua de cauce fijo y de circulación más constante que los torrentes en donde se realizan las mismas acciones de erosión, transporte y sedimentación aunque de una forma más constante. En todo río diferenciamos tres tramos: el curso alto, el medio y el bajo. El curso alto de un río se caracteriza por una elevada pendiente. Esta pendiente determina que el agua fluya a gran velocidad y tenga una gran potencia, que dependerá también de la cantidad de agua que lleve. La gran potencia del río en el curso alto se refleja en el predominio de la erosión reflejándose en la formación de valles en V y en la capacidad para mover grandes bloque de rocas. La forma del valle depende del tipo de materiales que forma el cauce. Si los materiales son poco coherentes, el valle será más abierto. Cuando los materiales son coherentes y solubles los valles serán profundos y estrechos, con laderas verticales. Los materiales depositados se caracterizarán porque predominan los de gran tamaño con formas irregulares aunque redondeadas. El curso medio se caracteriza porque las acciones de erosión, transporte y sedimentación del río están más o menos compensadas. El valle tiende a ensancharse adoptando forma de "artesa". El río ocupará sólo parte del valle, el denominado canal de estiaje, ocupando el resto durante las avenidas. A esta zona que se inunda periódicamente se la denomina "lecho de avenida" o "llanura de inundación". Cuando el valle se ensancha más se desarrollan extensas vegas, en las que el río discurre formando amplias curvas. El tipo de depósito varía de arenas a cantos rodados. El curso bajo muestra una pérdida en la acción erosiva del río. Su cauce se hace divagante, transcurriendo por amplios valles de modo que, en momentos de fuertes avenidas, puede inundar grandes superficies. Los materiales depositados serán de pequeño tamaño: arenas limos y arcillas. Principales accidentes en el curso de un río Valles en V que aparecen en el curso alto. Ya hemos visto que dependiendo de las rocas en las que se produce variará su forma. En las rocas coherentes se forman en general valles estrechos que reciben nombres diversos: cañones, hoces, gargantas, tajos, desfiladeros. Cascadas y cataratas. Se producen cuando el río tiene que salvar un desnivel brusco en su cauce. El efecto geológico más importante que se produce en una cascada es su retroceso aguas arriba del accidente y su atenuación transformándose en rápidos. Se pueden originar por accidentes tectónicos, hundimientos locales, cambios del niver de base y por diferentes litologías del terreno. Meandros divagantes. Son curvas que realiza el curso del río sin que exista una razón aparente para ello. Son características del curso medio y bajo. Los meandros muestran una evolución en el tiempo debida a que en toda curva que describe un río, la velocidad es máxima en la parte cóncava y mínima en la covexa, lo que produce erosión en la primera y depósito en la segunda, originando un desplazamiento de la curva hacia fuera y en el sentido de avance de la corriente. Esto produce un ensanchamiento del valle a la vez que puede llegar al estrangulamiento de uno de los meandros, quedando abandonado por el río. Meandros encajados. Son curvas del río que se producen sobre materiales coherentes en los que el curso del río es dirigido por un sistema de diaclasas o bien por epigénesis (fenómeno por el que una corriente de agua que circula sobre una superficie plana, al profundizar erosiona materiales inferiores más resistentes sin que por ello varíe su trayecto). Terrazas fluviales. Son depósitos escalonados de aluviones que han quedado a distintas altura a ambos lados del cauce actual del río. Se corresponden a la alternancia de épocas de gran capacidad de sedimentación con épocas en las que la erosión ha actuado sobre los sedimentos antiguos, que de esta forma quedan colgados en las márgenes del cauce. La explicación que se da a este proceso se basa en la existencia de épocas glaciares e interglaciares. En las épocas interglaciares el deshielo y el transporte de las morrenas dejadas por los hielos producirían el depósito de gran cantidad de materiales en los cauces de los ríos. Durante la época glaciar, el descenso del nivel del mar junto con una mayor acción erosiva provocaría el encajamiento de la red fluvial erosionando su propio cauce. Se diferencias hasta 4 terrazas fluviales, constituyendo el nivel superior en alguna zonas las rañas, que son superficies horizontales cubiertas por canturrales y que se corresponden con la época de depósito de arroyada anterior al comienzo de la formación de las terrazas. Deltas. Son depósitos fluviales en la desembocadura de los ríos con forma variables. Arqueados, que son los que tienen forma triangular; en pata de pájaro que tienen forma ramificada y estuarinos, cuando los depósitos son en los laterales del cauce, cerca de la desembocadura. Para que se produzcan los deltas se precisan dos factores principalmente: que el río sea muy activo transportando gran cantidad de sedimentos hasta la desembocadura y que en el mar haya poco oleaje o corrientes marinas fuertes que dispersen los sedimentos por la plataforma continental. Estuarios. Es la otra forma de la desembocadura de un río. Suelen formarse por hundimiento general de la costa e invasión del mar del cauce del río. A su vez es frecuente que los estuarios se rellenen de sedimentos como ocurre en el Guadalquivir. Finalmente pueden evolucionar hacia un delta. Peligrosidad de las inundaciones La peligrosidad de las inundaciones depende de varios factores como: la velocidad de la corriente y el caudal. El caudal mide la cantidad de agua que transcurre por el río en un tiempo determinado. Podemos expresarlo Q = S x V. Donde S es la sección de la masa de agua que transcurre por el río y V la velocidad a la que se desplaza el agua. El caudal depende de la intensidad de las precipitaciones, las estaciones y de la infiltración del agua.La variación del caudal de un río lo podemos expresar a través de los hidrogramas. Los hidrogramas anuales representan el caudal de un río a lo largo de todo un año y los hidrogramas de crecida representan la variación del caudal de un río tras unas precipitaciones. o La infiltración disminuye el agua de escorrentía. Aumenta con la vegetación lo que disminuye el caudal punta y un aumento del tiempo de respuesta (tiempo desde que swe producen las precipitaciones hasta que se alcanza el caudal punta en la zona de medición. También depende del tipo de roca es decir si es permeable o impermeable y si está fracturada o no. Al aumentar la permeabilidad aumenta la infiltración. Lo mismo ocurre con la mayor fracturación. Predicción de las inundaciones La predicción de las inundaciones puede realizarse a través de distintos métodos: Las previsiones meteorológicas. Los diagramas de variación del caudal basados en estudios históricos que indiquen la frecuencia con la que se producen las inundaciones y los caudales máximos alcanzados. La elaboración de mapas de riesgos para delimitar las áreas susceptibles y la intensidad esperada. Prevención de las inundaciones Soluciones estructurales La construcción de diques. Evita desbordamientos. Disminuye la sección del cauce incrementando la velocidad del agua y por lo tanto su peligrosidad en el caso de que haya desbordamientos. Aumento de la capacidad del cauce por ensanchamiento o profundización del cauce. Como negativo modifica la dinámica fluvial pudiendo aumentar su capacidad erosiva en determinadas zonas y producir alteraciones de los ecosistemas. Desvío de los cauces. Reforestación y conservación del suelo. Permiten disminuir la erosión y por lo tanto colmatar con sedimentos el cauce, endentecen el curso del río y disminuyen el riesgo de inundación al taponar el cauce. Medidas de laminación consistentes en controlar el caudal del río, a través de la construcción de embalses que permiten regular el flujo del agua. Estaciones de control o aforo que sirven para cuantificar el caudal del río y por lo tanto la realización de hidrogramas. Soluciones no estructurales La ordenación del territorio basándose en los mapas de riesgo. Se diferencian diversas zonas en las que se limitan los usos del suelo: zona de servidumbre, de policía, e inundable. Los seguros y ayudas públicas Planes de protección civil que preveen sistemas de alerta, restricciones de paso, control del agua en los embalses, declaración de zonas catastróficas, etc. Modelos de simulación de avenidas. 4.4.- EROSIÓN Y SEDIMENTACIÓN EN LAS ZONAS CONTINENTALES. Los ríos realizan, como otros agentes geológicos, las acciones de erosión, transporte y sedimentación. Estas acciones se pueden explicar en función de parámetros simples como son la capacidad y la carga. La capacidad es la cantidad de sedimentos que un río puede transportar en una zona determinada y la carga es la cantidad real de sedimentos que el río transporta. Cuando la capacidad de un río es mayor que la carga, el río erosiona. Como consecuencia de la acción erosiva de los ríos su cauce se profundiza, alarga y ensancha. A su vez los ríos producen una denudación de toda la cuenca que finalmente origina una penillanura. La sedimentación se produce cuando la carga es mayor que la capacidad. La sedimentación se producirá principalmente en el curso bajo en las zonas de llanuras de inundación y en la desembocadura. Sin embargo en el curso alto y medio también se producirá sedimentación en zonas puntuales, cuando disminuya la capacidad de transporte del río como consecuencia de la disminución de la velocidad o bien por disminución del caudal. Se aprecian dos tipos de cauces según la distribución de los sedimentos: meandriformes y trenzados. Los meandriformes se dan en aquellas zonas en las que los materiales transportados son muy finos; los trenzados se dan cuando la cantidad de material transportado es elevada y los materiales son gruesos. Perfil longitudinal de un río Es la representación en un sistema de ejes de dos valores. En ordenadas la altura de cada tramo del río con respecto al mar (nivel de base) y en abscisas su distancia a la desembocadura. En el perfil longitudinal se aprecia que la pendiente va disminuyendo a medida que nos acercamos a la desembocadura, siendo prácticamente llana cerca de ella. El perfil de equilibrio de un río sería el perfil longitudinal de un río en el que no habría erosión, transporte ni sedimentación. Es decir, la energía del agua se utilizaría en vencer el rozamiento. Esta situación es una situación teórica e ideal a la que todo río tiende. Sin embargo nunca se alcanza porque se producen variaciones en su nivel de base (la altura de su desembocadura). Estas variaciones hacen que el río profundice su propio cauce rejuveneciéndose. Si el nivel desciende el río incrementa la erosión de su propio cauce mediante la erosión remontante. Si el nivel asciende se incrementa la sedimentación se su propio cauce, proceso denominado agradación. Cualquier modificación del cauce del río puede ocasionar un incremento de la erosión o de la sedimentación. 4.5. DINÁMICA Y MORFOLOGÍOA LITORAL. Podemos considerar el litoral como la zona de contacto entre el mar y el continente. Sobre esta franja se va a producir un modelado que no depende del clima. Este modelado va a ser realizado principalmente por el oleaje aunque también intervienen las mareas y las corrientes litorales o costeras. Acciones geológicas del mar La erosión El oleaje va a realizar un intensa acción erosiva en las zonas donde el litoral presenta desniveles, es decir en las zonas de acantilado. La acción va a ser realizada por: El choque de las olas contra el acantilado La presión que produce en grietas que presente el acantilado. El agua se introduce y ejerce una presión importante sobre el aire que se halla en su interior. Al retirarse ejerce una acción de succión. Estas diferenciaqs de presión permiten el desmoronamiento del acantilado y la formación de numerosos fragmentos rocosos. La acción de corrasión realizada al chocar los fragmentos rocosos que llevan las olas en suspensión contra el acantilado. La abrasión realizada al pie del acantilado, en la zona intermareal donde se halla la plataforma de abrasión, al estar sometidos los materiales a un continuo movimiento de vaivén. Esta acción erosiva provoca un retroceso del acantilado y la formación al pie de este de un plano inclinado donde loas materiales van a verse sometidos a un intenso proceso de erosión que es la plataforma de abrasión. Esta es un plano inclinado comprendido en la zona intermareal. Por debajo del nivel de marea baja se producirá la acumulación de materiales procedentes de la destrucción del acantilado que constituirá una terraza de acumulación. El acantilado irá retrocediendo hasta que el oleaje llegue a él sin fuerzas. En este caso se considera muerto. Si la costa no presenta igual resistencia se originará una serie de entrantes (bahías) y salientes (promontorios). La refracción de las olas, que hace que el oleaje se dirija hacia los promontorios, producirá corrientes de deriva lateral hacia las ensenadas que transportarán materiales finos y los depositan en las calas y bahías adyacentes formando playas. El transporte y la seimientación Es realizado por las olas y las corrientes litorales principalmente. Los materiales podrán ser transportados por arrastre, saltación, suspensión o disolución. Cuando una ola pasa por una zona suficientemente poco profunda remueve los materiales del fondo y los transporta hacia la orilla si la pendiente es suave. Al llegar a la playa parte del agua se infiltra en la arena. Como consecuencia, la ola, en su retirada lleva menos cantidad de agua y por lo tanto una menor capacidad de transporte por lo que se sedimentan materiales. De este modo, cada ola acarrea nuevo material a la playa. Algo parecido ocurre con las mareas. Si las olas inciden oblicuamente sobre la playa van produciendo un transporte lateral de los materiales. Formas de acumulación costera Las formas de acumulación adquieren su mayor desarrollo en las costas bajas, aunque no son exclusivas de ellas. Su existencia está controlada por el balance entre la cantidad de sedimentos que llega a la costa y la capacidad de las distintas corrientes para transportarlos mar adentro. Las playas son una de las formas de acumulación costeras más conocidas. Están formadas por arena o cantos (grava) nunca por lodo. En ellas se distinguen una serie de zonas según su relación con el nivel del mar. Un resalte o cordón playero separa la trasplaya, zona que tan solo es inundada durante los fuertes temporales, de la anteplaya, zona invadida normalmente por las aguas. En esta a su vez diferenciamos la playa externa o zona intermareal y la playa interna o zona que moja el oleaje cuando este es algo más intenso. Una zona permanece siempre bajo el agua, aunque afectada por el oleaje. En la zona de la trasplaya pueden hallarse o un acantilado a una zona de dunas formadas por la removilización por el viento de las arenas de la playa. Las dunas en ocasiones se hallan fijadas por la vegetación. Paralelas a la línea de costa se desarrolla con frecuencia una serie de barras de arena, denominadas flechas litorales. Si cierran una laguna originarán una albufera. Esta barra de arena puede estar interrumpida por una serie de surcos que permitan la entrada y salidas del agua del mar y reciben el nombre de canales de marea. Si las barras de arena unen un islote a la costa forman un tómbolo. Pueden estar también alejadas de la costa, formando islas barrera o cordones litorales. Peligros de la actividad marina en el litoral Son motivados por la modificación de la actividad del oleaje y de las corrientes litorales. Derivados del retroceso del acantilado. Si se construyen muros para prevenir el retroceso de un acantilado pueden aparecer nuevos riesgos como el retroceso de las playas situadas junto a su pie. Por interrupción de las corrientes litorales o corrientes de deriva. Se produce una brusca sedimentación en la zona anterior al obstáculo que interrumpe la corriente de deriva y en los lugares situados detrás de la estructura se produce una intensa erosión. Alteración de la dinámica de los deltas. Los deltas son formaciones mixtas ya que intervienen los ríos y la dinámica marina en su formación. Un aumento o disminución de los sedimentos que aportan los ríos y una variación de la actividad de las corrientes litorales y del oleaje modificará su extensión. Eliminación de arena del sistema costero. La eliminación de arena provoca un aumento de la erosión del oleaje y del riesgo de inundaciones costeras. La regeneración de playas o creación de otras nuevas. Normalmente se produce una eliminación de la arena depositada que puede alterar otras zonas cercanas como consecuencia de su depósito. Resumiendo las intervenciones humanas pueden provocar cambios en la erosión/sedimentación costera dando lugar a dos tipos de efectos.: Progradción o avance de la costa que gana terreno al mar. Es debido a la deforestación de las cuencas altas de los ríos, remoción del terreno que deja sueltos materiales y pueden ser erosionados y transportados más fácilmente. Hay un aumento de los deltas, colmatación de estuarios, crecimiento de las barras litorales. Regresión o retroceso de la costa por erosión debido a la disminución de los sedimentos aportados. Prevención de riesgos costeros. Medidas estructurales: rompeolas, espigones y muros. Medidas no estructurales: mapas de peligrosidad ordenación del territorio. En la ley de Costas se establece: Todos los terrenos entre los límites de la bajamar y el lugar de la costa susceptible de ser alcanzado por las olas en los mayores temporales, son de dominio público. En ella se diferencian: Zona de servidumbre que se extiende 100 m tierra adentro y en la que existe una prohibición total para cualquier uso, salvo la instalción de servicios de utilidad pública. Dentro de esta zona se distinguen: la zona de servidumbre de paso, paralela a la costa y que comprende los primeros 6 m próximos al mar. Otra zona perpendicular que sirve de acceso al mar. Zona de influencia que se extiende a los terrenos situados hasta 500 m de la ribera del mar y en la que las normas de contrucción vienen determinadas por la legislación urbanística local.