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Geosfera y riesgos geológicos
Ciencias de la tierra y medioambiente
Dinámica de la geosfera
La geosfera
Geosfera: Sistema terretre de naturaleza rocosa que sirve de soporte para el resto de sistemas (hidrosfera, atmósfera y biosfera). Es la fuente de recursos energéticos (combustibles fósiles y uranio), rocas y minerales.
Litosfera: Capa superficial de la geosfera, formada por la corteza y la parte superior del manto. De su dinámica derivan los procesos geológicos internos y los riesgos asociados.
La geosfera Funciona como un sistema de caja blanca con dos fuentes de energía: la energía solar y la energía interna. La geosfera está en continuo cambio, actúan los procesos geológicos internos (formadores de relieve) y los procesos geológicos externos (destructores de relieve)
Procesos geológicos externos
Tiene lugar en la zona más superficial de la geosfera.
El motor es la energía solar.
Los agentes geológicos externos son: agua, hielo, viento y seres vivos.
Los procesos geológicos externos son: meteorización, erosión, transporte y
sedimentación → modelado del relieve.
Procesos geológicos externos Meteorización: alteración física, química o biológica de las rocas→ produce
disgregación mecánica de las rocas o cambio de composición química.
Erosión: los materiales resultado de la meteorización son desplazados a
zonas más deprimidas de la superficie terrestre, produciéndose su
sedimentación.
Procesos geológicos internos
Producidos por la energía geotérmica.
La energía tiene dos orígenes: el calor residual (de formación) y la energía
radiactiva.
La energía interna es la causante del movimiento de las placas litosféricas y
de todos los fenómenos asociados: volcanes, terremotos y formación de
montañas.
Procesos geológicos internos
Procesos geológicos internos
Riesgos geológicos
Los riesgos geológicos Un riesgo geológico es cualquier condición del medio geológico o proceso geológico natural, inducido por actividades humanas o mixto, que pueda generar un daño económico o social, para alguna comunidad humana, y en cuya predicción, prevención y corrección han de emplearse criterios geológicos.
Los riesgos geológicos se dividen
en internos y externos.
Los internos son terremotos y
volcanes
Riesgos geológicos internos Riesgo volcánico
Riesgo volcánico La mayoría de volcanes se sitúan en límites de placa: en zonas de
subducción (ej: “cinturón de fuego del pacífico”) y dorsales oceánicas (Ej:
dorsal atlántica).
Riesgo volcánico También hay volcanes intraplaca (ej: Hawai, Kilimajaro e islas canarias). Se
forman por dos motivos:
Presencia de un punto caliente: puntos situados encima de una pluma térmica
(columna de material caliente que asciende desde el manto), fijos bajo la
corteza. Al desplazarse la litosfera suelen formar arcos islas.
Presencia de fracturas en la litosfera → teoría de los bloques levantados: el
choque entre dos placas produjo fracturas en la corteza y levantamiento de
bloques que son la base de las Islas canarias, además entre las grietas de los
bloques emerge magma que constituye los volcanes.
Riesgo volcánico
Riesgo volcánico
Riesgo volcánico Factores de riesgo volcánico:
Exposición: Las zonas volcánicas suelen estar súper pobladas (suelo fértil,
energía geotérmica…)
http://internacional.elpais.com/internacional/2016/04/18/mexico/1460982496_329
768.html
http://www.volcaneshistoricos.com/vesubio/
Riesgo volcánico Factores de riesgo volcánico:
Vulnerabilidad: medida con la que se valora la susceptibilidad ante los daños.
Depende de:
Conciencia ante los peligros Estado de infraestructuras y viviendas. Existencias de medidas de tipo político. Capacidad económica de las personas y las comunidades para hacerle
frente.
Riesgo volcánico Factores de riesgo volcánico:
Peligrosidad: depende de la magnitud del evento. En los volcanes depende de :
Tipo de erupción.
Distribución geográfica
Área afectada
Tiempo de retorno (frecuencia con la que se repiten)
Riesgo volcánico
Tipos de erupciones
Tipos de erupciones
Predicción y prevención de riesgos volcánicos Métodos de predicción:
Observatorios que analizan los gases emitidos.
Precursores volcánicos (síntomas): pequeños temblores y ruidos detectados
en sismógrafos.
Cambios en la topografía y la inclinación de la ladera detectados por
teodolitos e inclinómetros.
Cambios en el potencial eléctrico de las rocas (a partir de 600º) se mide
mediante magnetómetros.
Anomalías de la gravedad con gravímetros.
Imágenes por satélite → permiten elaborar mapas de riesgo.
Predicción y prevención de riesgos volcánicos Métodos de prevención y corrección:
Elaborar mapas de riesgo
Desviar las coladas de lava.
Realizar túneles de descarga de agua de lagos o nieve para evitar lahares.
Instalar sistemas de alarma y planificar las normas que hay que seguir en
caso de emergencia.
Prohibir o restringir las construcciones en lugares de alto riesgo.
Restricciones temporales de uso del territorio.
Construcción de viviendas especiales semiesféricas, con tejados inclinados,
edificios incombustibles...
Riesgos geológicos internos Riesgo sísmico
Riesgos sísmicos Los terremotos de origen tectónico se producen por esfuerzos de tensión.
compresión o cizalla generados por el desplazamiento de placas
tectónicas.
Teoría de rebote elástico: las rocas sometidas a esfuerzos tectónicos
pueden deformarse y comprimirse acumulando energía elástica hasta
que se supera el límite y se fracturan produciéndose una falla.
Riesgos sísmicos
Un terremoto es una vibración de la Tierra producida por una
liberación brusca de energía elástica almacenada en las rocas
que han estado sometidas a grandes esfuerzos.
Riesgos sísmicos La energía liberada se transforma en ondas sísmicas y también en calor
Se originan por tres tipos de esfuerzos:
Compresivos (fallas inversas)
Distensivos (fallas directas)
Cizalla (fallas de desgarre)
Riesgo sísmico
Foco o hipocentro: no es un punto, es un plano. Epicentro: zona de la superficie en la vertical del foco.
Riesgos sísmicos Las ondas provocan compresión y distensión de las roca, que son captadas
por sismógrafos y registradas en sismogramas.
Riesgos sísmicos En los sismogramas suelen registrarse otros dos tipos de temblores:
Precursores: temblores más o menos débiles que preceden a un terremoto
y que ocurren desde unos días antes.
Réplicas: pequeños terremotos posteriores, que se deben al ajuste de la
superficie terrestre tras el terremoto principal.
Parámetros de medida Magnitud: es la energía liberada en un seísmo. Sirve para cuantificar
su peligrosidad.
Se mide de 0 a 10 por la escala de Ritcher.
Es una escala logarítmica: un terremoto magnitud 7 es equivalente a 10
terremotos de magnitud 6 y a 100 de magnitud 5.
Parámetros de medida https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Terremotos_de_mayor_magnitud
Parámetros de medida
Intensidad: es la medida de su capacidad de destrucción. Sirve para
cuantificar la vulnerabilidad = daños causados por el seísmo.
Se utiliza la escala de Mercali, que va del I al XII.
Daños originados por un seísmo Los daños dependen de:
1. La magnitud
2. La distancia al epicentro
3. Naturaleza del sustrato
4. Densidad de población
5. Tipo de construcciones
6. Aparición de riesgos derivados (ej: tsunamis)
Daños originados por un seísmo Los daños más frecuentes son:
Daños en los edificios
Daños en vías de comunicación
Inestabilidad de las laderas
Rotura de presas
Rotura de conducciones de gas
Licuefacción: en sedimentos muy poco compactados (como limos y arcillas)
se comportan como fluidos → los edificios se hunden y las conducciones
de agua flotan.
Daños originados por un seísmo Los daños más frecuentes son:
Seiches: olas producidas en aguas continentales,
como embalses → se producen inundaciones.
Desviación del cauce de los ríos y desaparición de
acuíferos.
Tsunamis: olas gigantes producidas por un
maremoto
Predicción Es muy complicado predecirlos.
Es importante realizar mapas de riesgos a partir de la magnitud de los
seísmos registrados históricamente.
Hay una serie de indicios previos a un terremoto:
Cambio en el comportamiento de los animales
Precursores sísmicos
Elevación del suelo
Aumento de las emisiones de radón
La localización de fallas activas por satélite.
Prevención Medidas estructurales → normas de construcción sismorresistentes
Se debe construir sin alterar la topografía y preferiblemente sobre terreno
plano.
Evitar el hacinamiento de edificios.
Sobre suelos rocosos: construcción de edificios simétricos, altos, rígidos,
con buenos cimientos y contrafuertes de acero.
Sobre suelos blandos: edificios bajos (menos hundimiento por licuefacción)
Instalaciones de agua y gas flexibles y que se cierren automáticamente,
Prevención
Prevención Medidas no estructurales
Ordenación del territorio
Planes de evacuación
Educación para el riesgos
Contratación de seguros
Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos Movimientos gravitacionales de ladera
Movimientos de ladera Desplazamientos de los materiales de la ladera a favor de la gravedad.
Hay dos tipos de factores que determinan los desplazamientos de ladera:
Condicionantes: condiciones propicias para que se produzca el
movimiento.
Desencadenantes: provocan el inicio del movimiento.
Tipos de movimientos de laderas Flujos: movimientos de ladera sin superficie de
rotura. Suelen estar condicionados por la
presencia de agua. Según su velocidad hay dos
tipos: creep o reptación y coladas.
1. Creep o reptación: flujo lento y discontinuo
resultado de dos movimientos: ascensión
(perpendicular al terreno por hinchamiento de
arcillas) + caída (vertical por gravedad, tras el
secado). Produce inclinación de postes, vallas,
árboles...
Tipos de movimientos de ladera 2. Coladas de tierra, barro o derrubios (materiales sueltos como fragmentos
de roca, gravas, arenas..). Movimientos súbitos relacionados con la presencia
de agua y el aumento de fluidez.
Tipos de movimientos de ladera Deslizamientos: el desplazamiento se produce sobre una superficie de
rotura.
1. Traslaciones: si la superficie de rotura es más o menos paralela a la
superficie del talud.
2. Rotaciones: Si la superficie de rotura es curva o cóncava
Tipos de movimientos de ladera Desprendimientos: caída brusca y aislada de fragmentos o bloques de roca.
Avalanchas: Desprendimientos masivos y en seco de arenao bloques de
piedra..
Predicción La predicción espacial es relativamente fácil, la predicción temporal es
complicada.
Se deben analizar los factores que puedan desencadenar el proceso: clima,
topografía, estructuras, vegetación.
Se elaboran mapas de peligrosidad.
Prevención y corrección Modificar la geometría de los taludes: disminuyendo su pendiente,
aterrazando…
Revegetar los taludes: para disminuir la escorrentía y el creep.
Construir drenajes: recoger la escorrentía superficial mediante pozos,
zanjas, cunetas..
Medidas de contención: muros, anclajes, mallas, contrafuertes…
Aumentar la resistencia del terreno mediante barras de acero o inyección
de sustancias.
Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos Subsidencias y colapsos
Subsidencias y colapsos Son hundimientos del terreno. Hay dos
tipos:
1. Subsidencias: hundimiento lento y
paulatino del suelo
2. Colapsos: son derrumbamientos
bruscos en vertical del terreno
Subsidencia y colapsos El Karst de calizas y yesos
El sistema Kárstico agrupa a todos los fenómenos de erosión, transporte y
sedimentación que tengan lugar en rocas solubles en agua (calizas y
yesos).
Al ser rocas solubles en agua hay mucha infiltración.
En este tipo de terrenos es frecuente el fenómeno de colapso y como
consecuencia la formación de estructuras llamadas dolinas.
Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos Suelos expansivos
Suelos expansivos Riesgo frecuente en España por la abundancia de arcillas, margas y limos.
Estos suelos se hinchan durante los periodos de lluvia y se retraen
agrietándose durante la sequía;:
Pérdida de asentamiento de cimientos.
Deformación de pavimentos y aceras
Movimientos de laderas.
Rotura de cañerías etc.
Suelos expansivos Medidas preventivas:
Ordenación del territorio, restringiendo su uso en determinadas zonas y
elaborando mapas de riesgo.
Estabilización de los suelos arcillosos mezclándolos con cal
Excavación del terreno antes de hacer los cimientos y rellenarlo con
materiales que no se hinchen.
Cimentación atravesando toda la capa de arcillas y anclándolo a otro
estrato más estable.
Impermeabilización alrededor de las viviendas.
Inundaciones
Inundaciones Son el riesgo más destructivo a escala global
Es un fenómeno natural pero tiene un alto componente antrópico→
construcción en ramblas, valles fluviales, zonas costeras…
Tienen diversas causas:
Huracanes
Lluvias torrenciales
Fusión de nieve o hielo
Obstrucción de cauces
Rotura de presas
Tsunamis
Peligrosidad de las inundaciones Está en función de la energía que poseen los torrentes y los ríos, que
depende de las siguientes variables:
Velocidad de la corriente (V): aumenta con la pendiente
Caudal (Q): volumen de agua que atraviesa una sección transversal (A)
por unidad de tiempo. Se expresa en m3/s.
El caudal depende de la intensidad de las precipitaciones, la estación
del año y la infiltración (a mayor infiltración menor escorrentía
superficial)
Q=A.V
Predicción Previsiones meteorológicas.
Mapas de riesgo
Hidrogramas = diagramas de la variación del caudal, que pueden ser
anuales o de crecida (en un momento puntual)
Predicción El caudal punta es más elevado en el
torrente que en el río.
El tiempo de respuesta en el río es de
varias horas , resulta suficiente para
avisar a la población.
El tiempo de respuesta en la rambla es
mucho menor y da lugar a un tipo
de crecidas→ inundaciones
relámpago.
Prevención Soluciones estructurales:
Contrucción de diques a ambos lados del cauce para evitar el
desbordamiento.
aumento de la capacidad de cauce: ensanchando los laterales o dragando el
fondo.
Desvío de cauces que atraviesan ciudades (ej: Turia)
Reforestación y conservación: los bosques retienen agua, aumentan la
infiltración y disminuye la escorrentía.
Prevención Soluciones estructurales:
Medidas de laminación: construyendo un embalse aguas arriba
Estaciones de control que midan el caudal y envíen la información vía
telefónica o informática
Prevención Soluciones no estructurales:
Ordenación del territorio: de 5 a 100 m del cauce sólo usos agrícolas.
Seguros y ayudas públicas.
Protección civil mediante sistemas de alerta y evacuación.
Otros riesgos ligados a cuencas fluviales
Riesgos costeros
Están acentuados por la exposición → son las zonas más pobladas del
planeta.
Problema → el desconocimiento de la dinámica litoral.
Riesgos costeros Derivados del retroceso de acantilados: derrumbe de las construcciones
situadas sobre el mismo.
Prevención: construcción de muros → genera un nuevo riesgo: retroceso
de las playas por el aumento de la fuerza de las olas.
Extracción de arena de las playas (para construcción, realización paseo
marítimo, construcción…) → genera mayor erosión y mayores daños popr
inundaciones.
Riesgos costeros Regeneración de playas o construcción de playas nuevas:_ cambia la
dinámica costera provocando la destrucción de las playas durante las
tempestades.
Riesgos costeros Por interrupción de la corriente de deriva: es una corriente que circula
paralela a la línea de costa y que es responsable de la sedimentación
formando playas, flechas litorales o tómbolos.
Las intervenciones humanas que cambian la corriente de deriva provocan
alteración de los procesos de erosión- sedimentación → aumenta la
sedimentación en la zona anterior al obstaculo y la erosión en la
posterior.
Las principales intervenciones son: construcción de espigones y de
puertos deportivos, comerciales y pesqueros.
Prevención y corrección de riesgos costeros Prevención:
Construcción de muros, espigones y rompeolas que tienen como
consecuencia la alteración de la dinámica litoral.
Elaboración de mapas de riesgo y ordenación del territorio.
Normas legales establecidas en la Ley de Costas→ “son bienes de dominio
público todos los terrenos comprendidos entre la línea de bajamar hasta
el lugar de la costa susceptible a ser alcanzado por las olas en los
mayores temporales…”
Prevención y corrección de riesgos costeros Prevención:
Zona de prohibición total → 100 m tierra adentro. Sólo se pueden instalar
puestos de socorro, aseos o instalaciones deportivas al aire libre.
Zona de influencia → 500 m. Tiene que seguir las normas de ordenación
urbanística de la localidad.
http://elpais.com/elpais/2017/01/29/videos/1485688005_512164.html
