Modelo estadístico de Relación de Frecuencia para el mapeo de susceptibilidad a inestabilidad de laderas en El Chaltén, Patagonia Austral, Argentina.

MORAGUES, SILVANA; LENZANO, M. GABRIELA; LANNUTTI, ESTEBAN

Mendoza

Congreso; XXIX Reunión Científica AAGG2021, Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas; 2021

Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

La inestabilidad de las laderas son importantes riesgos naturales y además son procesos activos que contribuyen a la erosión y a la evolución del paisaje. Para aumentar la concienciación, la preparación y potenciar la mitigación en la ocurrencia de futuros deslizamientos, la zonificación de peligros, los mapas de susceptibilidad y los mapas de evaluación de riesgo resultan importantes herramientas de análisis. Por ello, la cartografía de susceptibilidad a los deslizamientos es una herramienta eficaz para comprender la probabilidad de la distribución espacial de futuros deslizamientos, en conjunto con la interacción de factores intervinientes en la inestabilidad de las laderas. Esta cartografía ha sido posible gracias a la accesibilidad y la variedad de datos de teledetección y capas temáticas, utilizando los Sistemas de Información Geográfica (SIG). Actualmente, los datos satelitales proporcionan información útil y precisa sobre las características de la superficie terrestre y los procesos dinámicos que intervienen en la ocurrencia de los deslizamientos.Los métodos de evaluación y zonificación de la peligrosidad y la susceptibilidad a los deslizamientos se dividen en métodos directos o cualitativos y métodos indirectos o cuantitativos. Los métodos directos se basan en el juicio y la evaluación de expertos para definir el grado de susceptibilidad. Los métodos indirectos utilizan expresiones matemáticas objetivas que producen factores de seguridad o probabilidades de ocurrencia de deslizamientos, correlacionando las causas y el inventario de eventos disponibles. Los métodos estadísticos (indirectos) establecen relaciones funcionales entre los factores de inestabilidad y la distribución pasada y presente de los deslizamientos. Estas relaciones suelen corresponder a funciones de densidad de movimientos de masa que pueden establecerse para cada factor, lo que se denomina métodos estadísticos bivariados. En esta investigación, se utilizó el método de Relación de Frecuencia (RF) para obtener el mapa de susceptibilidad a deslizamientos. Este se ha empleado en gran medida para evaluar la susceptibilidad a los deslizamientos y se utiliza ampliamente combinando e integrando modelos estadísticos con los datos geográficos y las aplicaciones SIG (Silalahi et al., 2019). La selección de los factores que influyen en los desprendimientos es la cuestión más básica para evaluar la condición real, ya sea de la susceptibilidad o del estudio de los mismos. Es necesario realizar una evaluación crítica sobre el terreno y/o un análisis de imágenes para seleccionar los factores predisponentes que influyen.Una de las principales causas de inestabilidad de laderas en ambientes recientemente desglasados, es el debilitamiento del material morrénico debido a la retracción de los glaciares y, por tanto, la pérdida de soporte como consecuencia de los procesos paraglaciales. En este sentido, el Campo de Hielo Patagónico Sur (CHPS), presenta eventos de inestabilidad debido al gran retroceso glaciar que ocurre en la región. A pesar que existe una amplia variedad de investigaciones glaciológicas en la zona de El Chaltén, existe un déficit de estudios dedicados a los procesos paraglaciales y de inestabilidad. Actualmente, Winocur et al. (2015) y Balbi et al, (2019) han llevado a cabo estudios de inestabilidad de las laderas sobre el Cerro Solo en la laguna Torre. Debido al alto tránsito turístico en la zona del Parque Nacional Los Glaciares y a la ubicación de la localidad de El Chaltén, es de vital importancia profundizar el conocimiento de ladinámica de las laderas a través de la detección de sectores susceptibles a deslizarse. Cabe destacar, el notable incremento de turistas en los últimos años en la zona, declarada capital nacional del trekking en el año 1994. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es mapear la susceptibilidad a procesos de inestabilidad en la localidad de El Chaltén a partir del uso de modelos estadísticos de frecuencia. De esta manera, se contribuye a la toma de decisiones sobre planes de uso del suelo para la reducción, prevención y/o mitigación de la posible peligrosidad de la zona, asociada a estos eventos.El método RF, calcula el peso de cada factor temático causantes de inestabilidad en función de la densidad de los deslizamientos, derivada de la capa del inventario de deslizamientos, de esta manera se obtuvo el mapa de susceptibilidad a deslizamientos. Los pasos del procedimiento son los siguientes: 1. Cálculo de los coeficientes de frecuencia (RF), frecuencia relativa (FR) y tasa de predicción (TP) para cada factor; 2. Cálculo de la comparación por pares; 3. Elaboración del mapa de susceptibilidad. 4. Validación espacial mediante el Área Bajo la Curva (AUC-Curva ROC). Nótese que los factores utilizados para el análisis son nueve: pendiente, orientación, elevación, curvatura, litología, cobertura del suelo, distancia a las fallas geológicas, distancia a los ríos y distancia a los caminos (senderos y calles). Además, se realizó un mapa de inventario de eventos detectando 22, el 70% (15 eventos) fue utilizado para el análisis del método y el 30% (7 eventos) para la validación del mapa final.Los resultados obtenidos arrojan que la ocurrencia de los procesos de inestabilidad en las laderas (denominados deslizamientos) en el área de estudio, responde a la combinación de diferentes factores, que involucran tanto material morrénico poco consolidado como sustrato rocoso (Fig.1). Los deslizamientos detectados se localizan, en general, en la zona oeste del área de estudio, circundantes a los cuerpos de hielo y lagunas proglaciales, como son los valles transversales de las lagunas Milodón, Diablo, Eléctrica y al suroeste del área de la laguna Torre. Esto se debe a que en esas zonas se combinan los factores con mayor valor de RF y TP, como por ejemplo litología (depósito cuaternario y complejo El Quemado), elevación (700-1.100 m), pendiente (30°-40°) y cobertura de suelo (suelo desnudo), contribuyendo a aumentar la inestabilidad en las laderas. Las zonas con muy baja, baja y moderada susceptibilidad se encuentran sobre los valles, centro del área y cumbres de mayor altura en el oeste. Los factores que mayores valores de TP tienen sobre la inestabilidad en el área son litología, pendiente, elevación y cobertura de suelo. Es decir, que estos factores son los que determinan el modelo del mapa de susceptibilidad a deslizamientos. La combinación de los factores con menor ponderación en la inestabilidad genera estos resultados, entre ellos está la distancia a los caminos, orientación, distancia a los ríos; además de las formaciones rocosas con escasa fisilidad y las bajas pendientes en el caso de los valles. Finalmente, se evalúo y verificó el desempeño y coherencia del modelo de susceptibilidad a los deslizamientos utilizando la curva de características operativas del receptor (ROC, por sus siglas en inglés). El AUC es el área bajo la curva ROC, en este estudio la precisión fue de 0,74, es decir que hay un 74% de probabilidades que el modelo pueda distinguir entre clase positiva y clase negativa. El valor obtenido se encuentra entre el rango 0,7-0,8, es decir que tiene buena precisión.El método de RF resultó ser óptimo para obtener el mapa de susceptibilidad a deslizamientos en el área de El Chaltén, además de mostrar información valiosa para la zona, ya que es muy concurrida por turistas, no solo por su magnífico paisaje, sino también por las actividades de montaña que se ejercen en el área. Como observaciones finales, es relevante tener en cuenta la susceptibilidad al proceso de inestabilidad en la zona del PNLG para prevenir un posible peligro que pueda causar graves daños aguas abajo y a la localidad de El Chaltén.