Riesgos geológicos

Para entender cualquier catástrofe natural, debemos desglosar el concepto de riesgo en sus tres componentes básicos. El riesgo se define como la probabilidad de que una región sufra daños (humanos o económicos) debido a un proceso geológico.

La fórmula matemática que permite cuantificar el riesgo total ($R$) es:

$R = P \cdot E \cdot V$

1. Peligrosidad (P): Es la probabilidad de que ocurra un fenómeno geológico potencialmente destructivo en un lugar y tiempo determinados. Depende de la magnitud del evento y su frecuencia (periodo de retorno).
2. Exposición (E): Se refiere al número de personas, bienes o infraestructuras que se encuentran en el área afectada. Si un volcán erupciona en una isla desierta, la peligrosidad es alta, pero el riesgo es cero porque no hay exposición.
3. Vulnerabilidad (V): Representa el grado de daño que sufrirían los elementos expuestos. Se mide de 0 (sin daño) a 1 (pérdida total). Depende de la calidad de las construcciones y la preparación de la sociedad.

El Riesgo Total se expresa habitualmente en víctimas/año o en pérdidas económicas/año.

Los riesgos se clasifican según su origen y los mecanismos que los activan:

• Riesgos Endógenos: Originados por la energía interna de la Tierra (terremotos, vulcanismo, tsunamis).
• Riesgos Exógenos: Causados por procesos externos y la gravedad (movimientos de ladera, inundaciones, procesos costeros).
• Riesgos Inducidos: Aquellos provocados directamente por la acción humana, como sismicidad por llenado de embalses o hundimientos por minería.
• Riesgos Mixtos: Procesos naturales cuya frecuencia o intensidad se ve alterada por el ser humano (ej. inundaciones agravadas por la deforestación).

La gestión del riesgo busca minimizar las pérdidas mediante dos tipos de medidas:

1. Medidas Estructurales: Intervenciones físicas como muros de contención, presas de laminación o edificios sismorresistentes.
2. Medidas No Estructurales: Acciones de planificación como la elaboración de Mapas de Riesgos, la ordenación del territorio (prohibir construir en zonas inundables), seguros y la Educación para la autoprotección.

La predicción se centra en decir cuándo y dónde ocurrirá el evento, mientras que la previsión analiza la probabilidad y busca mitigar los efectos antes de que sucedan.

Los terremotos son vibraciones del terreno producidas por la liberación brusca de energía elástica acumulada en las fallas activas. Cuando el esfuerzo supera la resistencia de la roca, se produce la rotura.

Para medir un seísmo utilizamos dos escalas distintas:

• Magnitud de Richter: Mide la energía liberada. Es una escala logarítmica (un grado 6 es 32 veces más energético que un 5).
• Intensidad de Mercalli: Mide los daños causados y la percepción de la población. Es subjetiva y depende de la vulnerabilidad.

La energía se propaga mediante ondas sísmicas:

• Ondas P (Primarias): Longitudinales y las más rápidas.
• Ondas S (Secundarias): Transversales, no se propagan por fluidos.
• Ondas L y R (Superficiales): Son las responsables de la mayor parte de la destrucción en superficie.

Un terremoto no solo destruye edificios por vibración. Existen efectos secundarios críticos:

• Licuefacción de suelos: En suelos arenosos y saturados de agua, la vibración hace que el suelo se comporte como un líquido, hundiendo estructuras.
• Amplificación sísmica: Las ondas aumentan su amplitud al pasar de roca dura a sedimentos blandos.
• Tsunamis: Olas gigantes generadas por desplazamientos verticales del fondo oceánico.

En España, el riesgo sísmico es moderado a escala mundial, pero significativo en el sur y sureste (Granada, Murcia, Alicante) y los Pirineos. La principal medida de prevención en España es la Norma de Construcción Sismorresistente (NCSE), que obliga a diseñar edificios capaces de oscilar sin colapsar.

La peligrosidad volcánica depende directamente de la viscosidad del magma, la cual está ligada al contenido en sílice ($SiO_2$).

• Magmas básicos (fluidos): Erupciones efusivas con coladas de lava (tipo hawaiano).
• Magmas ácidos (viscosos): Erupciones explosivas con gran cantidad de piroclastos (cenizas, lapilli, bombas) y nubes ardientes.

Los flujos piroclásticos son el fenómeno más peligroso: mezclas de gases y sólidos a alta temperatura que descienden por las laderas a velocidades superiores a los 100 km/h.

• Lahares: Flujos de lodo volcánico producidos por la fusión de glaciares o lluvias intensas sobre cenizas inestables.
• Gases tóxicos: Emisiones de $CO_2$, $SO_2$ y $H_2S$ que pueden causar asfixia o lluvia ácida.
• Hambre y enfermedades: Históricamente, la destrucción de cosechas por cenizas ha causado más muertes que las erupciones mismas.

A diferencia de los terremotos, los volcanes suelen avisar. Los precursores volcánicos incluyen:

1. Micro-sismicidad por ascenso del magma.
2. Deformación del terreno (abombamiento).
3. Cambios en la temperatura y composición de las aguas subterráneas y gases.

Caso práctico (La Palma, 2021): La gestión basada en el "semáforo volcánico" permitió evacuaciones exitosas, aunque los daños materiales por coladas de lava fueron inevitables debido a la ocupación del territorio.

Los movimientos de ladera consisten en el desplazamiento de materiales pendiente abajo por gravedad. Se dividen en:

• Desprendimientos: Caída libre de bloques.
• Deslizamientos: Movimiento de una masa sobre una superficie de rotura (plana o curva/rotacional).
• Flujos: Movimientos de material no consolidado con comportamiento plástico (coladas de barro).

Los factores desencadenantes suelen ser lluvias intensas, terremotos o la excavación del pie de un talud por obras humanas.

Son hundimientos verticales del terreno.

• Karstificación: Disolución de rocas carbonatadas o evaporitas que crean cuevas y dolinas.
• Antrópicos: La extracción excesiva de agua de acuíferos provoca la compactación de los sedimentos y el hundimiento de la superficie (muy común en el Levante español).

Para estabilizar taludes se utilizan:

• Drenajes: Para eliminar el agua, que actúa como lubricante y aumenta el peso.
• Muros y anclajes: Para sujetar mecánicamente la masa de roca.
• Reforestación: Las raíces aumentan la cohesión del suelo.

Las inundaciones son el riesgo natural que más daños económicos causa en España. Se producen cuando el caudal de un río supera la capacidad del cauce principal, ocupando la llanura de inundación.

El hidrograma de crecida es la gráfica que muestra la variación del caudal con respecto al tiempo. La urbanización aumenta la escorrentía y reduce el tiempo de respuesta, haciendo que las avenidas sean más rápidas y violentas.

La planificación se basa en el Periodo de Retorno (T):

• $T=10$ años: Zona de flujo preferente.
• $T=100$ años: Zona de peligrosidad alta.
• $T=500$ años: Límite de la zona inundable para grandes infraestructuras.

España cuenta con el SNCZI (Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables) para identificar áreas de riesgo. Las medidas incluyen la construcción de presas para laminar el agua y, cada vez más, la restauración de los cauces naturales para permitir que el río se desborde en zonas no habitadas.

La costa es un sistema dinámico en equilibrio. El balance sedimentario depende del aporte de arena de los ríos y la erosión de acantilados frente al transporte de la deriva litoral y la pérdida hacia cañones submarinos.

La construcción de espigones y puertos interrumpe la deriva litoral, acumulando arena en un lado y provocando una erosión severa en el otro. Asimismo, la destrucción de dunas para construir paseos marítimos elimina la reserva natural de arena de las playas.

El aumento del nivel del mar por el deshielo y la expansión térmica del agua (eustatismo) amenaza con sumergir zonas bajas y salinizar acuíferos costeros. La Ley de Costas en España intenta gestionar este riesgo mediante deslindes que protejan el Dominio Público Marítimo-Terrestre, limitando las construcciones en primera línea.