Temprano en la mañana del 13 de diciembre 1941, los ciudadanos de Huaraz, Perú, escuché un eco estruendoso aterrador a través del valle. En minutos, un torrente de agua, hielo y rocas se habían derramado sobre la ciudad, destruyendo un tercio y matando al menos a 2, 000 personas.

La presa natural de rocas y sedimentos sueltos que había frenado el lago Palcacocha había fallado. Ochenta años después, su colapso sigue siendo uno de los desastres naturales más trágicos del Perú.

Este tipo de evento catastrófico se conoce como "inundación repentina de un lago glacial". Lagos glaciares, como las que se encuentran a lo largo de la Cordillera Blanca en la cordillera de los Andes, a menudo están represadas por morrenas glaciares que pueden alcanzar alturas de más de 100 metros. Son impresionantes pero a menudo son inestables.

Fuertes lluvias y rocas, las avalanchas de nieve o hielo pueden elevar el nivel del agua en los lagos glaciares con represas de morrenas, generando olas que sobrepasan la presa de la morrena o la hacen colapsar, liberando grandes cantidades de agua. Se espera que estos desastres naturales se vuelvan más comunes en Perú y en todo el mundo a medida que el calentamiento climático derrite los glaciares a un ritmo sin precedentes en la historia.

Predecir inundaciones futuras

Esta oscura historia ha estimulado la investigación internacional sobre la estabilidad de las morrenas que represan los lagos glaciares de Perú. La Cordillera Blanca en el norte de Perú contiene la mayor concentración de glaciares tropicales del mundo. Predecir cuándo ocurrirán estas inundaciones repentinas, y cuán destructivas serán, es una gran preocupación para los más de 320, 000 personas que viven aguas abajo.

Los modelos de ingeniería geológica utilizan variables como el tamaño y el volumen del lago, altura, ancho y pendiente de la presa de la morrena, y dimensiones de canales y valles para estimar la estabilidad de la presa de morrena y el riesgo de inundación. Desafortunadamente, estos modelos no incluyen mucha información sobre la composición de la presa de morrena, que puede variar signifcativamente dependiendo de su ubicación y modo de formación.

Mi investigación, parte de una colaboración entre la Universidad McMaster y el Instituto Nacional de Investigación sobre Glaciares y Ecosistemas de Montaña (INAIGEM) del Perú, se centra en establecer el origen de estas presas de morrenas y las características físicas de las presas y los lagos que retienen. Estas características pueden tener una influencia considerable en la estabilidad de la presa y su potencial de falla.

Uso de UAV para comprender la estructura de las presas de morrenas

Los glaciares crean morrenas al transportar, depositar y empujar rocas, arenas y limos y arcillas de grano fino a lo largo del fondo del valle y las paredes adyacentes del valle, a menudo formando una barrera. Pero una morrena puede ser mucho más estable que otra, dependiendo de los materiales que contenga y de cómo se forme.

El agua puede filtrarse a través de puntos débiles en las capas apiladas de la morrena, llevándose sedimentos consigo, o pueden caer rocas sueltas después de una perturbación como un terremoto. Estos puntos débiles hacen más probable un colapso completo de la presa de morrena. La localización de estos puntos débiles es un paso importante para predecir la estabilidad de las presas del lago y puede permitir a los geocientíficos e ingenieros diseñar estrategias de remediación más efectivas.

Mis colegas y yo estamos analizando la arquitectura de grandes morrenas laterales, que se forman a lo largo de los lados de los glaciares, en el sur de Islandia utilizando vehículos aéreos sin tripulación (UAV o drones) para recopilar imágenes de alta resolución. Usamos estas imágenes para identificar y clasificar áreas de sedimentos de grano grueso y fino que pueden formar zonas de fuga de agua y remoción de sedimentos y causar la falla de la presa. Hemos planeado estudios de UAV de alta resolución similares de presas de morrenas en la Cordillera Blanca para principios de 2022.

La investigación mejorará la confiabilidad de los modelos predictivos para identificar posibles peligros de inundaciones de lagos glaciares. También identificará las áreas donde se trabaja la remediación, como la construcción de canales de salida adicionales o barreras blindadas, es más necesario para fortalecer la morrena.

Esto será particularmente importante a medida que los glaciares se derritan más rápidamente, el volumen de agua retenido por estas presas de morrenas naturales se acumula, y el poder destructivo de las inundaciones también sigue aumentando. Un estudio reciente realizado por investigadores de la Universidad de Calgary mostró que el volumen de agua en los lagos glaciares ha aumentado en un 50 por ciento a nivel mundial desde 1990.

Desde principios del siglo XIX, Se estima que han ocurrido 165 inundaciones repentinas en lagos glaciares con represas de morrenas. Además, aproximadamente 12, 000 muertes en todo el mundo se pueden atribuir directamente a las inundaciones de los glaciares.

Nuestra investigación en Perú proporcionará nuevos conocimientos sobre la estabilidad de las presas de morrenas que se pueden aplicar a otras regiones, como Bolivia, el Himalaya y las Montañas Rocosas canadienses, que también están experimentando un mayor riesgo de inundaciones repentinas de lagos glaciares a medida que el calentamiento climático continúa derritiendo los glaciares.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.