Florian Schäfli (izquierda) y Adrian Wicki (derecha) instalan sensores de humedad del suelo para ayudar a verificar las mediciones de tomografía de resistividad eléctrica (ERT). Esto requiere cavar una zanja que se llene nuevamente después de la instalación de los sensores. ERT utiliza una serie de electrodos en el suelo para medir la resistencia eléctrica del suelo. Crédito:Stefan Boss
Solo en los Estados Unidos, se registran unas pocas docenas de muertes por deslizamientos de tierra cada año. Suelen ocurrir cuando la gravedad empuja las rocas y el suelo por una pendiente inestable. El desencadenante puede ser causado por eventos naturales como la lluvia o el deshielo. El agua adicional debilita repentinamente la pendiente y cede.
Los deslizamientos de tierra ocurren rápidamente. Por lo tanto, es vital que los gobiernos controlen las condiciones y brinden advertencias en áreas propensas a deslizamientos de tierra durante los momentos en que es más probable que ocurran deslizamientos de tierra. Tales advertencias pueden salvar vidas, dice el científico del suelo Adrian Wicki.
"Los deslizamientos de tierra son un peligro natural importante en las regiones montañosas. Si se advierte a las autoridades y al público antes de un evento, las personas y los bienes pueden ser evacuados y puestos a salvo", dice Wicki.
Wicki es investigador del Instituto Federal Suizo para la Investigación de Bosques, Nieve y Paisajes, y ha estado estudiando nuevos métodos para monitorear deslizamientos de tierra. Específicamente, ha estado buscando nuevas formas de rastrear la humedad del suelo, un importante predictor de deslizamientos de tierra.
La investigación se publicó recientemente en el Vadose Zone Journal .
En el estudio, Wicki y el investigador Christian Hauck estudiaron la tomografía de resistividad eléctrica o ERT. ERT utiliza una serie de electrodos en el suelo para medir la resistencia eléctrica del suelo. Cuando aumenta la humedad del suelo, la resistencia disminuye, porque el agua es un buen conductor de electricidad. Por lo tanto, ERT puede servir como una buena medida del contenido de agua de los suelos.
La técnica tiene varios beneficios sobre otros sistemas de monitoreo de suelos. Por lo general, estos colocan sensores de agua dedicados en agujeros en el suelo.
"ERT puede detectar la variación espacial de la infiltración de agua en el suelo. Esto es importante en lugares donde el proceso de infiltración es muy diverso", dice Wicki. "Además, el suelo no se altera al instalar el sistema, lo cual es muy importante para la precisión de la medición".
Christian Rickli mide el deslizamiento de tierra que ocurrió a unos mil pies del sitio de estudio en Suiza. La observación de un deslizamiento de tierra real ayudó a los científicos a evaluar qué tan bien podría funcionar la tomografía de resistividad eléctrica (ERT) para proporcionar alertas tempranas para mantener seguros a los residentes cerca de las áreas propensas a deslizamientos de tierra. Crédito:Adrian Wicki
En su trabajo, Wicki y Hauck estudiaron una pendiente propensa a deslizamientos de tierra en la región de Napf en Suiza. Colocaron sensores ERT a lo largo de la pendiente y midieron los cambios en las propiedades eléctricas durante casi 10 meses. El sistema ERT se comparó con las sondas tradicionales de humedad del suelo.
Los científicos descubrieron que ERT ofrecía datos de alta calidad sobre los cambios en la humedad del suelo.
"Representó con éxito la información más valiosa que ya obtuvimos de los sensores de humedad del suelo. Pudo diferenciar entre condiciones críticas y no críticas para desencadenar deslizamientos de tierra", dice Wicki.
El estudio incluso capturó una verdadera avalancha. Cerca del final del período de estudio, ocurrió un deslizamiento de tierra poco profundo a unos mil pies de distancia de los sensores ERT. Observar un deslizamiento de tierra puede ayudar a los científicos a entrenar sus métodos para el mundo real.
"El deslizamiento de tierra ayudó a confirmar los hallazgos de que las condiciones de saturación crítica pueden detectarse y diferenciarse de las situaciones no críticas", dice Wicki.
Aunque ERT se desempeñó bien en la medición de la humedad del suelo, aún queda más investigación por hacer. El sistema era propenso a errores cuando el suelo estaba muy húmedo. Y se beneficiaría de las pruebas de laboratorio para garantizar que las mediciones sean más confiables. Aún así, ERT es una tecnología prometedora para áreas específicas.
"Podría implementarse en lugares donde la infiltración es muy diversa o donde es difícil instalar sensores in situ en el suelo porque el suelo es muy rocoso o poco profundo. Dado que el método es más costoso que los sensores in situ, podría ser instalado solo en ubicaciones seleccionadas", dice Wicki.
Gracias a métodos como ERT y otros tipos de monitoreo de deslizamientos de tierra, los residentes en áreas propensas a deslizamientos de tierra pueden confiar en que hay formas de protegerse del peligro. "Es posible detectar situaciones críticas para el desencadenamiento de deslizamientos de tierra", dice Wicki. "Por lo tanto, es importante confiar en las autoridades y seguir los sistemas de alerta que existen". Investigadores actualizan la nomenclatura internacional de la geometría de deslizamientos de tierra