El 13 de diciembre de 1941, en Huaraz (Perú), una presa natural que había contenido el lago Palcacocha se rompió y causó la muerte de 2000 personas.
Este tipo de evento catastrófico se conoce como “desbordamiento súbito de lagos glaciares”.
Las lluvias intensas y los desprendimientos de rocas, nieve o hielo pueden elevar los niveles de agua en los lagos glaciares represados por morrenas, lo que provoca su colapso o desbordamiento.
Estos desastres naturales podrían volverse más frecuentes en todo el mundo a medida que el calentamiento climático derrite los glaciares.
Rodrigo Narro Pérez, de la Universidad McMaster, explica cómo podemos combatir el problema.
Temprano por la mañana del 13 de diciembre de 1941, los habitantes de Huaraz (Perú) oyeron un terrible estruendo que resonó por el valle. En cuestión de minutos, una avalancha de agua, hielo y rocas se había abatido sobre la ciudad, destruyendo un tercio de ella y causando la muerte de al menos 2000 personas.
La presa natural de rocas y sedimentos sueltos que había contenido el lago Palcacocha había fallado. Ochenta años después, su colapso sigue siendo uno de los desastres naturales más trágicos de Perú.
Este tipo de evento catastrófico se conoce como “desbordamiento súbito de lagos glaciares”. Los lagos glaciares, como los que se encuentran en toda la Cordillera Blanca, en la cordillera de los Andes, suelen estar represados por morrenas glaciares que pueden alcanzar alturas de más de 100 metros. Son impresionantes, pero a menudo son inestables.
Las lluvias intensas y los desprendimientos de rocas, nieve o hielo pueden elevar los niveles de agua en los lagos glaciares represados por morrenas, generando olas que superan la presa de morrena o provocan su colapso, liberando enormes cantidades de agua. Se prevé que estos desastres naturales sean cada vez más frecuentes en Perú y en todo el mundo, a medida que el calentamiento climático derrite los glaciares a ritmos sin precedentes históricos.
Predecir un desbordamiento súbito de lagos glaciares
Esta oscura historia ha impulsado investigaciones internacionales sobre la estabilidad de las morrenas que represan los lagos glaciares de Perú. La Cordillera Blanca, en el norte de Perú, alberga la mayor concentración de glaciares tropicales del mundo. Predecir cuándo se producirán estos desbordamientos y cuán destructivos serán es de enorme preocupación para las más de 320 000 personas que viven aguas abajo.
Modelos de ingeniería geológica utilizan variables como el tamaño y el volumen del lago, la altura, la anchura y la pendiente de la presa de morrena, así como las dimensiones del cauce y del valle, para estimar la estabilidad de la presa de morrena y el riesgo de inundación. Por desgracia, estos modelos no incluyen mucha información sobre la composición de la presa de morrena, que puede variar significativamente según su ubicación y su modo de formación.
Mi investigación, parte de una colaboración entre la Universidad McMaster y el Instituto Nacional de Investigación de Glaciares y Ecosistemas de Montaña de Perú (INAIGEM), se centra en establecer el origen de estas presas de morrena y las características físicas de las presas y de los lagos que contienen. Estas características pueden tener una influencia considerable en la estabilidad de la presa y en su potencial de fallo.
Uso de UAV para comprender la estructura de las presas de morrena
Los glaciares forman morrenas al transportar, depositar y empujar bloques de roca, arenas, limos de grano fino y arcillas a lo largo del fondo del valle y de las laderas adyacentes, formando a menudo una barrera. Sin embargo, una morrena puede ser mucho más estable que otra, según los materiales que contenga y la forma en que se haya formado.
El agua puede filtrarse a través de puntos débiles en las capas apiladas de la morrena, arrastrando sedimentos consigo, o las rocas sueltas pueden desprenderse tras una perturbación, como un terremoto. Estos puntos débiles hacen más probable un colapso completo de la presa de morrena. Localizarlos es un paso importante para predecir la estabilidad de las presas de los lagos y puede permitir a geocientíficos e ingenieros diseñar estrategias de remediación más eficaces ante un posible desbordamiento súbito de un lago glaciar.
Mis colegas y yo analizamos la arquitectura de las grandes morrenas laterales, que se forman a lo largo de los costados de los glaciares, en el sur de Islandia, utilizando vehículos aéreos no tripulados (UAV o drones) para recopilar imágenes de alta resolución. Nosotros utilizamos estas imágenes para identificar y clasificar zonas de sedimentos de grano grueso y fino que podrían formar zonas de filtración de agua y de remoción de sedimentos y provocar el fallo de la presa. Hemos planificado levantamientos similares con UAV de alta resolución de presas de morrena en la Cordillera Blanca para principios de 2022.
La investigación mejorará la fiabilidad de los modelos predictivos para identificar posibles peligros de inundación por lagos glaciares. También permitirá identificar las zonas donde más se necesitan trabajos de remediación, como la construcción de canales de desagüe adicionales o barreras blindadas, para reforzar la morrena.
Esto será especialmente importante a medida que los glaciares se derritan más rápidamente, aumente el volumen de agua retenido por estas presas naturales de morrena y siga creciendo el poder destructivo de las inundaciones. Un estudio reciente de investigadores de la Universidad de Calgary mostró que el volumen de agua en los lagos glaciares ha aumentado un 50 por ciento a nivel mundial desde 1990.
Desde comienzos del siglo XIX, se estima que han ocurrido 165 desbordamientos súbitos de lagos glaciares represados por morrenas. Además, aproximadamente 12 000 muertes en todo el mundo pueden atribuirse directamente a inundaciones glaciares.
Nuestra investigación en Perú aportará nuevos conocimientos sobre la estabilidad de las presas de morrena que pueden aplicarse a otras regiones, como Bolivia, el Himalaya y las Montañas Rocosas canadienses, que también experimentan un mayor riesgo de desbordamientos súbitos de lagos glaciares a medida que el calentamiento climático continúa derritiendo los glaciares.
