Deslizamientos inducidos por sismo

Diversas investigaciones sobre deslizamientos inducidos por sismo ratifican la importancia y el potencial de afectación de estos fenómenos en el mundo. La oportuna gestión del riesgo permite prepararse, tanto para proteger a la población, como para minimizar las pérdidas materiales asociadas.

* Este artículo fue publicado en la Revista Geociencias SURA | Edición 2 | Septiembre de 2017.

Los deslizamientos ocurren, normalmente, en diversos puntos geográficos como parte de la evolución natural del paisaje. Muchos tienen lugar en laderas naturales, pero también se presentan en taludes construidos por el hombre. Aunque sus causas varían, un porcentaje importante de ellos se genera por la ocurrencia de eventos sísmicos. 

Cuando hay un sismo, los movimientos del terreno producidos por este son, con frecuencia, suficientes para causar la falla de laderas o taludes que antes estaban en condiciones marginalmente estables o moderadamente estables. Los daños asociados pueden variar desde insignificantes hasta grandes deslizamientos, dependiendo de la geometría y las características de los materiales de las laderas. 

¿Puede un evento sísmico inducir deslizamientos?

Para responder a esta pregunta es necesario conocer cuáles son los factores que controlan la susceptibilidad al deslizamiento de una ladera o talud, así como los efectos que generan las ondas sísmicas. Los registros históricos de deslizamientos inducidos por sismo son evidencias muy útiles para entender sus mecanismos de ocurrencia y, por ende, para identificar las acciones más eficientes para su mitigación. 

El potencial de deslizamiento de una ladera depende de muchos factores, entre los que se destacan sus condiciones geológicas e hidrológicas, usos del suelo, topografía (altura, pendientes y dirección de las pendientes), clima, características de resistencia del perfil de suelo o roca y contenido de humedad. 

Cuando existe una combinación desfavorable de estos factores, el terreno es propenso a deslizarse. Sin embargo, una serie de factores externos como eventos sísmicos, lluvias intensas y actividades humanas como la deforestación, la agricultura y la construcción de infraestructura, pueden ser disparadores de fenómenos de deslizamiento. 

Es importante tener en cuenta algunos indicadores de inestabilidad de un talud o ladera, que si no se gestionan adecuadamente podrían desencadenar un deslizamiento. Las zona donde se presentan dichas manifestaciones son más propensas a deslizarse cuando ocurre un evento sísmico. 

En laderas en el suelo: 

• Inclinación de puertas y ventanas, o dificultad para cerrarlas.
• Grietas, asentamiento e inclinación de edificaciones .
• Grietas de tracción en la corona del talud o ladera delineando la superficie de falla. 
• Hundimiento de la corona del talud.
• Árboles o postes inclinados o curvados.
• Abultamiento en la base del talud o ladera.
• Superficie de falla. 

En laderas en roca:

• Alta densidad de fracturas y discontinuidades o evidencia de desprendimiento de materiales. 

Diversas investigaciones han estudiado los deslizamientos inducidos por sismos a través de la historia. El primer estudio científico formal en el tema fue realizado en 1783 para los deslizamientos inducidos por una serie de sismos ocurridos en Calabria, Italia. Más recientemente, en 1984, David K. Keefer publicó un estudio en el que analizó la correlación entre más de 300 sismos ocurridos en Estados Unidos (1958-1980) y los deslizamientos inducidos por estos. 

En este estudio se obtuvieron algunas correlaciones importantes entre la magnitud sísmica y variables como: a) áreas afectadas por los deslizamientos inducidos, b) distancia máxima entre los deslizamientos inducidos y el epicentro, c) tipos de deslizamientos generados, entre otros. Estos estudios han proporcionado la base para un número creciente de investigaciones sobre las variables que desencadenan deslizamientos asociados a sismos, que continúan realizándose en la actualidad. 

Deslizamientos inducidos por sismos, en El Salvador

Diversas investigaciones sobre deslizamientos inducidos por sismo ratifican la importancia y el potencial de afectación de estos fenómenos en el mundo. Un caso para citar en Centroamérica corresponde a los deslizamientos inducidos por sismo que afectaron El Salvador el 13 de enero de 2001. 

Este sismo, que tuvo una magnitud de 7.6 (Mw) y se generó a una profundidad de 60 km, y sus deslizamientos asociados, afectaron decenas de miles de viviendas y edificaciones, infraestructura energética, infraestructura vial y de agricultura. Es importante mencionar la gran cantidad de deslizamientos producidos en laderas de alta pendiente, principalmente en la cordillera del Bálsamo.

Deslizamientos inducidos por sismos, en Nepal

Otro claro ejemplo, muy reciente, de deslizamientos inducidos por sismo se presentó en el evento ocurrido en Nepal, en abril de 2015, donde un sismo con magnitud 7.8 (Mw) a una profundidad de 15 km, con epicentro en el valle de Katmandú, provocó más de seis mil deslizamientos y pérdidas económicas de miles de millones de dólares en las ciudades que conforman este valle. 

Las características del evento registrado y la distribución de daños y deslizamientos ocasionados mostraron la importancia de la amplificación del sismo por efectos topográficos y del tipo de suelo, debido a que esta región tiene una topografía compleja, con pendientes pronunciadas del terreno y suelos blandos de diferentes tipos. 

Deslizamientos inducidos por sismos, en Colombia

Para el caso específico de Colombia, existe una importante cantidad de registros de deslizamientos que han sido desencadenados por la acción de diferentes eventos sísmicos. Pueden citarse algunos, como es el caso del sismo de Murindó el 18 de octubre de 1992 con una magnitud de 7.1 (Mw), el cual ocasionó numerosos deslizamientos en la rivera del río Murindó causando su represamiento. 

Un caso similar sucedió el 6 de junio de 1994, cuando un sismo con magnitud de 6.8 (Mw) con epicentro en la cuenca del río Páez, indujo grandes deslizamientos de tierra, generando una avalancha que arrasó gran parte del municipio de Páez, llevándose a su paso cerca de 40.000 hectáreas de tierra.

¿Cómo gestionar el riesgo de deslizamientos inducidos por sismo?

Para gestionar adecuadamente la susceptibilidad de deslizamientos inducidos por sismo debe considerarse el desarrollo de estudios técnicos y la elaboración de inventarios de deslizamientos activos enfocados a definir zonas con diferentes niveles de amenaza en la región de interés. 

Los mapas de amenaza de deslizamiento son relevantes para la planeación, ejecución o rehabilitación de obras tanto de infraestructura como de edificaciones, así como en la cuantificación de los riesgos asociados, que son la base para evaluar la relación costo-beneficio de las posibles alternativas de prevención y mitigación, tal como lo resalta el M.Sc. Gabriel Toro, investigador y asesor reconocido por sus aportes en ingeniería sísmica. 

Respecto a la modelación de escenarios sísmicos para estimar niveles de riesgo de deslizamiento, las ciudades pueden prepararse para proteger la población y minimizar las pérdidas materiales asociadas a deslizamientos inducidos por sismo. Un claro ejemplo de esto es el trabajo desarrollado por el gobierno local de la ciudad de Ai- zawl, Mizorán, en India, la cual ha sido afectada en el pasado por deslizamientos inducidos por sismo. 

Con el objetivo de obtener algunas recomendaciones para gestionar este riesgo y proteger la población, sus edificaciones e infraestructura, se realizaron una serie de estudios técnicos en los que el M.Sc. Kevin Clahan, ingeniero geólogo principal de la compañía estadounidense Lettis Consultants International, Inc. y un equipo de especialistas en sismología, geología, geotecnia y estructuras, analizaron un escenario de un sismo probable en esta ciudad, los potenciales deslizamientos asociados y las pérdidas esperadas. 

Uno de los resultados clave de este estudio fue el mapa de zonificación de amenaza de deslizamientos inducidos por el escenario del sismo analizado, el cual suministra elementos esenciales para orientar los planes de ordenamiento territorial y de desarrollo urbano de una manera estructurada. 

Los mapas de amenaza de deslizamiento son relevantes para la planeación, ejecución o rehabilitación de obras tanto de infraestructura como de edificaciones, así como en la cuantificación de los riesgos asociados, que son la base para evaluar la relación costo-beneficio de las posibles alternativas de prevención y mitigación.

Fuentes

• Gabriel R. Toro. Ingeniero civil de la Universidad Nacional de Colombia, M.Sc. y Ph.D. en Ingeniería Civil del Instituto Tecnológico de Massachusetts.
• Kevin B. Clahan. Licenciado en Ciencias de la Tierra de la Universidad de California y M.Sc. en Geología de la Universidad Estatal de San José.