La Geomorfología como Factor de Vulnerabilidad Ambiental

El aumento del nivel del mar es una preocupación creciente que amenaza a regiones tanto desarrolladas como en vías de desarrollo. La costa, una zona amplia que incluye relieves litorales, acantilados, terrazas marinas y planicies costeras, está en constante transformación debido a la acción de las olas, corrientes litorales, mareas, movimientos tectónicos, oscilaciones del nivel del mar, erosión, acumulación fluvial y la actividad humana.

Los litorales se clasifican en rocosos y no rocosos, erosivos y acumulativos, en función de la dinámica de los procesos exógenos, tectónicos y el tipo de roca. En las costas de México, la frecuencia e intensidad de fenómenos climáticos y meteorológicos han aumentado, provocando erosión litoral, transformación de ecosistemas, incremento en el nivel promedio del mar e intrusión de agua salina. Estas áreas costeras, a menudo ocupadas por sus atractivos paisajes, se encuentran entre las más perturbadas del planeta.

El conocimiento de la geomorfología costera es fundamental para cuantificar la vulnerabilidad, establecer con precisión su evolución ante la elevación del nivel del mar y proponer alternativas de protección. Los paisajes geomorfológicos costeros son la base para cuantificar la vulnerabilidad de los ambientes, utilizando indicadores como la erosión, lo que facilita la cuantificación de impactos y las estrategias para reducirlos y mitigarlos. Estos estudios ayudan a visualizar cambios, identificar aspectos que requieren mayor atención, focalizar zonas con diferentes niveles de vulnerabilidad y prevenir posibles impactos.

Enfoque Geopedológico para el Análisis de la Vulnerabilidad Costera

El tipo de relieve es uno de los indicadores geomorfológicos que contribuye a estructurar el nivel de vulnerabilidad y es útil como antecedente para la elaboración de instrumentos de regulación territorial. En algunos estudios, las geoformas se zonifican aplicando el enfoque geopedológico, analizando variables geomorfológicas como indicadores de la vulnerabilidad de la zona costera ante el cambio climático. El enfoque geopedológico es un sistema de clasificación jerárquico fácilmente reconocible que ayuda en la delimitación de unidades en una regionalización natural del terreno, donde los aspectos morfológico y edáfico tienen una relevancia significativa.

Niveles de Geoformas

• Paisaje geomorfológico: Consiste en una gran porción del terreno caracterizada por una repetición de tipos de relieve/modelado similares (planicie, valle, lomerío), presentándose a escala 1:250000.
• Relieve/modelado: Es un tipo de relieve originado por una combinación de topografía y estructura geológica, y por las condiciones morfoclimáticas (mesa, loma, depresión, llanura de inundación, delta, polje); aplica a estudios a escala 1:50000.
• Litología/facies: Se refiere a la naturaleza petrográfica de la roca dura (caliza, basalto) y a las facies de las formaciones superficiales (lacustre, aluvial, costero); las unidades se presentan a escala 1:25000.

Estudio de Caso: Zona Costera de Tabasco y Campeche

La zona costera de los estados de Tabasco y Campeche se ubica en la costa sur del Golfo de México, cubriendo una superficie de 22322.3 km². Para evaluar su vulnerabilidad, se revisó literatura y se seleccionaron indicadores de vulnerabilidad costera relacionados con el relieve, adaptando clasificaciones existentes. Se diferenciaron los niveles de geoformas de paisaje geomorfológico y relieve/modelado basándose en el enfoque geopedológico, integrando información de litología/facies en la unidad de relieve/modelado.

Los límites de los paisajes geomorfológicos y relieve/modelado se basaron en cartografía existente y se mejoraron a partir de levantamientos geomorfológicos y geopedológicos en la región. La caracterización de los paisajes y relieves se fundamentó en información morfométrica sobre la forma y procesos geomorfológicos, altura sobre el nivel del mar, pendiente, tipo de roca y edad. Se aplicaron indicadores de vulnerabilidad geomorfológica para evaluar la susceptibilidad de la zona costera de Tabasco y Campeche a la inundación por el ascenso del nivel del mar debido al cambio climático, considerando un incremento del nivel del mar que puede variar entre 59 cm y más de un metro para el año 2100. El análisis se basó en los mapas de paisajes geomorfológicos, relieve/modelado y la información morfométrica generada para la zona de estudio.

Paisajes Geomorfológicos Dominantes

La costa de Tabasco y Campeche presenta ocho paisajes geomorfológicos, destacando por su extensión las planicies palustre (26 %) y fluviodeltaica (19 %). El 80 % de la superficie de estos paisajes está formada por planicies sobre sedimentos no consolidados, acumulados por procesos fluviales, palustres, eólicos y litorales, de edad Cuaternario Holoceno, con alturas que varían de 0 a 8 msnm.

• Planicie costera: Prevalecen materiales arenosos acumulados por corrientes litorales, con alturas menores a 7 msnm y pendiente inferior a 3 %. Su mayor anchura (7 a 30 km) se localiza a ambos lados de la desembocadura del Río Usumacinta, favoreciendo el desarrollo de la costa hacia el mar. Se observan relieves de cordones de playa arenosos paralelos a la costa, tanto altos bien drenados como bajos sujetos a inundación, indicando procesos acumulativos. En tramos discontinuos, la erosión litoral forma bermas de tormenta durante nortes, tormentas y ciclones.
• Planicie baja de inundación lagunar: Una franja cóncava entre paisajes de planicie costera, fluviodeltaica y palustre, alrededor de lagunas costeras conectadas con el Golfo de México. Debido a su escasa altura y pendiente (menor a 2 msnm y 1 %), funciona como nivel de base de corrientes fluviales y de marea, permaneciendo inundada con agua salobre la mayor parte del año.
• Planicie palustre: Amplias depresiones inundables, situadas entre planicies de cordones de playa, de inundación lagunar, fluviodeltaica y terrazas. Capas de turba de aproximadamente 1 m de espesor yacen sobre sedimentos aluviales, con alturas de 1 a 3 msnm y pendiente menor a 1 %. Su ubicación en zonas topográficas muy bajas favorece inundaciones con agua dulce durante 10 meses.
• Planicie fluviodeltaica: Superficie plana a cóncava, ubicada al sur de las planicies de inundación lagunar y palustre, en los deltas de los ríos Mezcalapa y Usumacinta. Prevalecen sedimentos aluviales, con altura y pendiente que varían de 1 a 15 msnm y menor a 2 %, respectivamente.
• Terrazas costeras: Superficies ligeramente disectadas, con sedimentos detríticos de areniscas, conglomerado, lutitas, arena y limo. Su altura y pendiente varían de 2 a 30 msnm y de 1 a 10 %.
• Terraza kárstica: Superficie ligeramente ondulada asociada a terrazas estructurales bajas, con sedimentos aluvial-deluviales derivados de lomeríos kársticos.
• Lomerío kárstico: Consiste en lomas en cúpulas sobre caliza-marga, originadas por procesos tectónicos, denudativos y carsificación. Entre las lomas se localizan varias planicies confinadas asociadas a dolinas y poljes, con fondo plano y sedimentos eluvial-deluvial.

Niveles de Vulnerabilidad Geomorfológica

La zona costera de Tabasco y Campeche exhibe una muy extrema vulnerabilidad geomorfológica por inundación ante el posible ascenso del nivel del mar debido al cambio climático (13 %), destacando el estado de Campeche. Esto coincide con relieves de los paisajes de planicie baja de inundación lagunar y costera, situados a menos de 1 msnm, en conexión con el Golfo de México, con sedimentos no consolidados y amplias superficies con capas de turba suprayacentes.

• Muy alta vulnerabilidad (32 %): Agrupa extensas depresiones de turba del paisaje planicie palustre, contiguas a la planicie baja de inundación lagunar, y la mayoría de las geoformas de la planicie costera, ubicadas en posición frontal a los procesos litorales; prevalecen superficies con altura menor a 3 msnm, sobre sedimentos no consolidados.
• Alta vulnerabilidad (16 %): Concuerda con llanuras de inundación y cubetas de decantación sobre sedimentos arcillo limosos de las planicies palustre y fluviodeltaica, adyacentes a paisajes de planicie costera e inundación lagunar; la altura es escasa (1 a 7 msnm) y se ubica relativamente alejada de la línea de costa.
• Media vulnerabilidad (13 %): Corresponde a diques naturales y de transición diques naturales-llanura de inundación del paisaje planicie fluviodeltaica, y a llanuras aluviales, deluviales y proluviales de los paisajes planicie kárstica, terrazas y lomerío kárstico; la altura es mayor a 2 msnm y no está expuesta directamente a procesos litorales.
• Baja vulnerabilidad (5 %): Se sitúa en el paisaje de planicie kárstica, sobre rocas calcáreas consolidadas, en alturas mayores a 2 msnm, alejada de la línea de costa.

Implicaciones y Desafíos

El paisaje de planicie costera actúa como una barrera natural de contención y protección para los paisajes geomorfológicos interiores contra la intrusión salina, especialmente las planicies baja de inundación lagunar y palustre. La dinámica de los procesos geomorfológicos de la planicie costera es notable: la amplitud de los bordos de playa indica progradación en el delta del Río Grijalva y en la desembocadura del Río Usumacinta, mientras que la reducida anchura de los bordos de playa y dunas con recurrentes tramos en proceso de erosión ubicados en zonas alejadas de las desembocaduras de los ríos, provoca pérdida de carreteras y reducción de playas.

La erosión se acentúa en lugares como el puerto de Sánchez Magallanes, Tabasco, y la desembocadura del río San Pedro y San Pablo, con tasas de pérdida de costa significativas. El paisaje geomorfológico de planicie baja de inundación lagunar está expuesto a impactos severos por el aumento del nivel del mar, seguido de las depresiones de turba de la planicie palustre, así como las cubetas de decantación y las llanuras de inundación de la planicie fluviodeltaica. Su forma cóncava a plana, topografía muy baja y posición cercana a la línea de costa pueden favorecer la intrusión e inundación con agua marina, amenazando la existencia de los ecosistemas inundables de estas geoformas.

La Geomorfología en el Entorno Urbano

La ciudad no es solo cemento: también es geología, drenaje y pendiente. Cada calle y cada barrio descansan sobre una base física que condiciona su evolución. Esta es una rama de la geomorfología aplicada que se enfoca en analizar el relieve y los procesos activos dentro de áreas urbanas. La urbanización sin planificación geomorfológica puede desencadenar desastres evitables. Construcciones sobre antiguos cauces, rellenos inestables o zonas de pendiente pronunciada suelen estar asociadas a deslizamientos, hundimientos o escorrentía intensa.

Los ríos urbanos tienden a ser canalizados o cubiertos, lo que reduce su capacidad natural de desbordamiento. En épocas de lluvias intensas, las antiguas llanuras de inundación suelen activarse nuevamente. La expansión de barrios sobre cerros o colinas sin estudios de estabilidad puede provocar deslizamientos. Las lluvias intensas, combinadas con pendientes y suelos saturables, generan flujos de lodo o colapsos de taludes.

En ciudades como Barcelona, el crecimiento urbano sobre torrenteras secas ha causado anegamientos en episodios de lluvias fuertes. En Granada y Málaga, la expansión sobre terrenos de aluvión o pendientes activas ha generado riesgos constantes. En Madrid, se ha comenzado a aplicar cartografía geomorfológica urbana para orientar nuevos desarrollos y adaptar infraestructuras ya existentes.

Modelos digitales de terreno, sensores satelitales y datos históricos permiten caracterizar el subsuelo y la dinámica del agua. Estas herramientas facilitan la creación de simulaciones sobre escenarios futuros, la evaluación de zonas críticas y la planificación de obras urbanas. Además del componente técnico, es fundamental que la ciudadanía comprenda los riesgos del entorno. Algunas ciudades han implementado planes participativos con mapeo colectivo de zonas de riesgo, integrando saberes locales con ciencia aplicada.

Incorporar la dimensión geomorfológica en los planes urbanos no es una opción, sino una necesidad. Existen herramientas normativas como los planes de ordenación territorial, estudios de impacto ambiental o zonificación por riesgos que permiten tomar decisiones basadas en la realidad física del terreno. Municipios como Bilbao y Valencia han comenzado a integrar estudios geomorfológicos en sus normativas de urbanismo, especialmente en zonas de expansión o renovación. Diseñar desde el terreno y no contra él permite desarrollar ciudades más eficientes, menos vulnerables y alineadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible. La geomorfología urbana dialoga con otras especialidades, como la gestión de recursos hídricos y el análisis del cambio climático. Las ciudades sostenibles no solo se diseñan con arquitectura y movilidad: también con geografía.

Fenómenos Geomorfológicos de Riesgo

La geomorfología es crucial para entender y gestionar diversos fenómenos de riesgo, incluyendo hundimientos, movimientos de ladera y fenómenos litorales. Los desastres naturales, como los terremotos de Wenchuan (China, 2008), Haití (2010), Tohoku (Japón, 2011) y México (2017), las grandes inundaciones en Pakistán y China (2010), Tailandia (2011), y erupciones volcánicas como las del Eyjafjallajökull en Islandia (2010), el complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle en Chile (2011) y el Calbuco (2015), han generado problemas a nivel mundial, afectando a la población, la actividad económica y la sociedad en general.

Los procesos naturales se rigen por una dinámica caótica, y los métodos estadísticos utilizados para calcular la peligrosidad y el riesgo a menudo no reflejan adecuadamente la realidad. El trabajo del geólogo, con su conocimiento sobre la naturaleza del fenómeno y su ocurrencia en el tiempo, es invaluable. Este aporta datos sobre catástrofes pasadas no registradas documentalmente y futuras, desempeñando una labor importantísima en la prevención. Las medidas preventivas y de autoprotección son las que más vidas salvan y reducen considerablemente las pérdidas económicas.

Los mapas de peligrosidad y riesgo, útiles para empresas aseguradoras y gestores públicos, deben ser dinámicos y actualizados periódicamente con nuevos datos proporcionados por los propios procesos naturales. El estudio del registro geológico cuaternario permite identificar grandes eventos pasados, aportando datos esenciales para la peligrosidad y el cálculo del riesgo.

Riesgos Sísmicos

En cualquier estudio de riesgos sísmicos es necesario recopilar toda la información existente, incluyendo registros históricos e instrumentales, y trabajos geológicos previos (cartografías geológicas y geomorfológicas, estudios geofísicos, geocronologías). Un punto clave es la cartografía de fallas con evidencias de actividad neotectónica reciente, utilizando criterios geomorfológicos, estratigráficos o estructurales. La geomorfología es una gran aliada para identificar fallas potencialmente activas con evidencias de sismicidad reciente. Es crucial tener un control tridimensional de las fallas e hipocentros.

La paleosismología estudia los terremotos antes de las primeras crónicas históricas, utilizando técnicas de trinchera artificial para seccionar el plano de falla. La Arqueosismología, por su parte, ha progresado notablemente, aportando datos sísmicos en zonas sin registro geológico o histórico, estudiando estructuras de deformación sísmica en yacimientos arqueológicos y edificios patrimoniales. El trabajo del geólogo también se relaciona con la prevención, diseñando escenarios sísmicos para prever efectos ambientales como licuefacciones, deslizamientos y grietas en el sustrato. La escala macrosísmica ESI07, que clasifica los efectos de los terremotos sobre personas, construcciones y el medio natural, es fundamental.

Riesgos Volcánicos

El riesgo volcánico, aunque menos frecuente, es potencialmente el más dañino, con una pequeña erupción capaz de producir efectos globales. En España, el riesgo volcánico se circunscribe a las Islas Canarias, que son islas volcánicas activas. El estudio de los riesgos volcánicos ha evolucionado, con avances en vulcanología y nuevas técnicas de monitorización que proporcionan datos en tiempo real para mejorar el pronóstico de erupciones a corto plazo.

El riesgo volcánico se refiere a la expectativa de pérdida debido al impacto de un evento volcánico peligroso. La peligrosidad volcánica es la probabilidad de ocurrencia de un evento volcánico dañino en un periodo y espacio determinados. La probabilidad espacial de la apertura de un nuevo centro emisor se conoce como susceptibilidad volcánica. Para una adecuada evaluación de la peligrosidad volcánica, el geólogo debe conocer la historia eruptiva del volcán mediante el estudio de sus depósitos: estratigrafía, espesor, alcance de las coladas y distribución de materiales piroclásticos. Se realizan muestreos para caracterización y análisis en laboratorio, estudiando su composición y propiedades petrológicas, y datando las muestras para obtener los periodos de recurrencia.

Tipos de Riesgos Volcánicos

• Riesgos Primarios: Directamente relacionados con la actividad volcánica. Incluyen coladas de lava (destruyen todo a su paso), piroclastos de caída y proyección balística (impactos, incendios), emisión de cenizas (colapso de edificios, contaminación, afectación aérea), flujos piroclásticos (nubes ardientes de alta velocidad y temperatura), emanaciones de gases tóxicos (asfixia), rayos volcánicos y descargas laterales.
• Riesgos Secundarios: Derivan de la actividad volcánica. Incluyen lahares o avalanchas de origen volcánico (mezclas de agua y sedimento que se movilizan rápidamente), incendios, tsunamis (generados por el colapso de edificios volcánicos) y cambios climáticos temporales y alteraciones del ecosistema (contaminación atmosférica e hídrica).

Movimientos de Ladera

Los movimientos de ladera, o inestabilidades de ladera, son procesos naturales que afectan la mayor parte de la superficie terrestre. Se originan cuando las fuerzas que actúan sobre una ladera se desequilibran, ya sea por causas intrínsecas (geología, topografía, hidrología) o desencadenantes (lluvias, sismos, actividad humana). Se pueden clasificar en cinco grandes tipos:

1. Desprendimientos: Caída libre de masas de roca, chovando violentamente contra el suelo.
2. Deslizamientos: Movimiento de una masa de suelo o roca a lo largo de una superficie de rotura.
3. Vuelcos: Rotación de una masa de suelo o roca alrededor de un punto o eje situado por debajo de su centro de gravedad.
4. Flujos: Movimientos rápidos de masas de suelo saturadas de agua (flujos de lodo, corrientes y aludes de derrubios).
5. Expansiones laterales: Disgregación y extensión de capas de terreno coherentes sobre materiales blandos y deformables.
6. Movimientos complejos: Combinación de varios tipos de movimientos.

Los factores que condicionan la estabilidad de las laderas incluyen las propiedades geotécnicas del terreno, la estructura y discontinuidades, la pendiente topográfica y morfología, la vegetación y la hidrología. Las causas pueden ser naturales (actividad sísmica, volcanismo, glaciares, erosión, climatología) o antrópicas (excavaciones, rellenos, construcciones, rotura de balsas). Los daños varían según la velocidad y magnitud, desde económicos hasta pérdidas humanas e infraestructuras. Las medidas de prevención y mitigación incluyen la identificación de zonas de riesgo, monitoreo, ordenación del territorio y obras de corrección.

Hundimientos y Subsidencias

Un hundimiento o subsidencia es el movimiento vertical descendente de la superficie del terreno, resultado de procesos naturales o inducidos por la acción humana, que no tienen una ruptura aparente con el sustrato. Pueden causar daños económicos y estructurales considerables.

De Origen Natural:

• Karstificación: Disolución de rocas solubles (calizas, yesos) formando dolinas, poljes y cuevas.
• Colapsos en coladas de lava: Vaciamiento de tubos de lava que causa el colapso de la superficie.
• Colapso del edificio volcánico: Formación de calderas por el colapso del cono volcánico.
• Tubificación o pipping: Formación de conductos tubulares en terrenos detríticos poco consolidados, por lavado de finos.
• Suelos orgánicos: Compactación y subsidencia de turberas y marismas al perder agua o descomponerse.
• Hidrocompactación: Disminución de huecos en el subsuelo por extracción de agua o rellenado.
• Licuefacción: Pérdida de resistencia del suelo por sacudidas sísmicas, actuando como un fluido.

Provocadas por la Acción Humana:

• Hundimientos de galerías mineras: Colapso de túneles y galerías abandonadas o activas.
• Extracción de fluidos: Bombeo de agua, gas o petróleo que reduce el soporte de los materiales suprayacentes.
• Fusión del permafrost: Deshielo del suelo permanentemente congelado debido al cambio climático o actividades humanas.
• Excavación de túneles: Movimientos del terreno durante la construcción de túneles.

La evaluación de la subsidencia es compleja, requiriendo inventarios de cavidades, mapas de peligrosidad y el uso de métodos geofísicos y sondeos. Las medidas preventivas incluyen la planificación urbana, el monitoreo y la implementación de técnicas constructivas adecuadas.

Suelos Expansivos

Los suelos expansivos son aquellos que aumentan de volumen al humectarse y se contraen al desecarse, causando daños económicos significativos en estructuras. Estos suelos, ricos en minerales arcillosos como la montmorillonita, pueden ejercer presiones de hasta 750 kg/cm² sobre los cimientos. Su distribución es amplia en España, afectando depresiones como las del Duero, Ebro, Guadalquivir y Tajo, así como Murcia y Almería.

Para mitigar los daños, es fundamental la cartografía de zonas de riesgo, la recomendación de estructuras adecuadas y el control del nivel freático. En áreas con suelos expansivos, se utilizan juntas flexibles que toleren la expansividad y sistemas de aireación en los cimientos para potenciar la evaporación.

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