No es lo que pensaban los científicos: ¿Qué causa los deslizamientos de tierra y las inundaciones después de los incendios forestales?
Los investigadores pensaron anteriormente que una capa cerosa en el suelo quemado provocaba la escorrentía de agua en el suelo. Sin embargo, descubrimientos recientes indican que el terreno quemado sí puede absorber agua. Estos conocimientos pueden ayudar a hacer predicciones más precisas sobre inundaciones y deslizamientos de tierra después de un incendio.
En 2020, las montañas de San Gabriel en el condado de Los Ángeles fueron testigos de uno de sus incendios forestales más devastadores, que calcinó más de 115,000 acres y dañó o destruyó más de 150 estructuras, cubriendo de ceniza y humo a los angelinos que ya estaban estresados por la pandemia.
Sin embargo, incluso después de que los bomberos exhaustos finalmente sofocaran el furioso incendio Bobcat, sus secuelas plantearon más amenazas. Estos “megaincendios”, cada vez más frecuentes debido al cambio climático, allanan el camino para los peligros posteriores al incendio. Las tormentas de lluvia sobre estos terrenos quemados pueden provocar inundaciones, deslizamientos de tierra y flujos de escombros, lo que exacerba la devastación dejada por el fuego.
Comprender cómo se acumula el agua y monitorear el movimiento de la escorrentía y el flujo de la corriente en las áreas quemadas ayuda a las autoridades a predecir cuándo y dónde podrían ocurrir estos eventos posteriores a los incendios forestales para que puedan brindar a los residentes afectados una advertencia temprana sobre inundaciones repentinas y movimiento de escombros.
Una pendiente resbaladiza
El conocimiento común ha sostenido durante mucho tiempo que la pérdida de vegetación durante un incendio deja el suelo vulnerable a la erosión porque las raíces de las plantas que mantienen el suelo en su lugar se marchitan y mueren. Los científicos, sin embargo, han mantenido durante mucho tiempo una opinión diferente, que a medida que las hojas se queman, su capa cerosa forma una sustancia orgánica aceitosa en la superficie del suelo. Este revestimiento ceroso crea una capa impermeable en la superficie o cerca de ella. Los científicos creían que esta capa impedía que el suelo absorbiera agua, lo que resultaba en una rápida escorrentía de agua similar a un tobogán Slip ‘N que transporta lodo y escombros.
Una nueva investigación publicada en Nature Communications ha cuestionado esa teoría científica.
Un hallazgo decisivo
Los científicos de la Facultad de Letras, Artes y Ciencias Dornsife de la USC , en colaboración con investigadores de la Universidad de Michigan, el Servicio Geológico de los EE. El equipo concluyó que, de hecho, el agua estaba siendo absorbida por el suelo quemado que contenía esta capa cerosa.
Específicamente, el equipo estudió tres cuencas hidrográficas, áreas de tierra que drenan la lluvia y la nieve se derrite en arroyos y ríos, en las montañas San Gabriel del sur de California. Dos de las cuencas hidrográficas se quemaron durante el incendio Bobcat de 2020 y la otra quedó prácticamente intacta.
Los investigadores encontraron que después de un incendio forestal, una parte significativa del flujo de agua en las tres cuencas provenía del agua que había sido absorbida por el suelo.
Joshua West, profesor de ciencias de la Tierra que dirigió el estudio en la USC Dornsife, dijo que no le sorprendió que el flujo de agua y escombros en el arroyo del área quemada fuera de cuatro a 10 veces mayor que el flujo en el arroyo del área no quemada. Lo que no esperaba era que las aguas pluviales hubieran penetrado en el suelo en ambas cuencas quemadas.
Las imágenes del área del incendio Bobcat de 2020 indican la gravedad de la quema del suelo y las ubicaciones que estudiaron los investigadores. Crédito: a- Servicio Forestal del USDA; b- AJ Oeste; d- Pléiades ©CNES, Distribution AIRBUSDS, obtenido a través de SkyWatch Space Applications Inc., y USGS 3D Elevation Program.
Este hallazgo contradijo las creencias previas de los científicos de que se absorbería poca agua en la cuenca quemada debido a la presencia de suelos cerosos.
Sin embargo, en la cuenca sin quemar, los investigadores encontraron que los árboles absorbían el agua como se esperaba, impidiendo que llegara a los arroyos.
Oeste y Ph.D. El candidato Abra Atwood conjeturó que, de acuerdo con la noción popular, el aumento de agua en los ríos se originó en las áreas quemadas porque los árboles y la vegetación quemados no pudieron retener el agua en sus raíces como lo harían normalmente, pero no por la incapacidad del suelo para absorber agua. .
El hallazgo del equipo de investigación de que la capa repelente al agua no evita que el agua sea absorbida por el suelo reforzó su hipótesis de que el agua de los arroyos proviene tanto de la lluvia como del agua subterránea, lo que lleva a un aumento de las inundaciones en las áreas quemadas en comparación con las no quemadas.
La acumulación de agua representa una amenaza permanente
Identificar áreas que tienen un alto riesgo de flujo de escombros y deslizamientos de lodo y predecir con precisión la cantidad de flujo de escombros después de la lluvia en áreas quemadas depende de comprender cómo el agua se infiltra en el suelo en diferentes áreas y cómo contribuye al flujo de los arroyos.
Además, la dinámica del flujo de agua y la forma en que el agua se acumula debajo de la superficie pueden afectar significativamente la rapidez con la que los paisajes se recuperan después de un incendio forestal. Esta recuperación afecta la estabilidad de las laderas de las colinas y ayuda a proteger los bosques contra sequías severas.
Por otro lado, la acumulación de agua puede contribuir a los deslizamientos de tierra hasta cuatro años después de un incendio a medida que aumenta la presión en el suelo.
“La acumulación de agua subterránea sugiere que el potencial de deslizamientos de tierra se extiende mucho más allá de los dos años posteriores al incendio, lo que representa un problema duradero”, dijo West. “La abundancia de agua almacenada en las áreas afectadas por el incendio Bobcat, por ejemplo, podría servir como presagio de futuras inundaciones en los años venideros”.
West confía en que los hallazgos del estudio contienen información importante que el USGS puede usar para mejorar el monitoreo del área quemada y predecir inundaciones y deslizamientos de tierra después de un incendio forestal.
Referencia: “Importancia del agua subsuperficial para la respuesta hidrológica durante las tormentas en un paisaje rocoso posterior a un incendio forestal” por Abra Atwood, Madeline Hille, Marin Kristen Clark, Francis Rengers, Dimitrios Ntarlagiannis, Kirk Townsend y A. Joshua West, 29 de junio de 2023, Nature Comunicaciones _
DOI: 10.1038/s41467-023-39095-z
scitechdaily