Evaluación de las condiciones físicas y análisis de la vulnerabilidad del barrio San José de las flores alto y medio (Mérida). Ejemplo de la importancia de la geomorfología en los estudios de microzonificación sísmica

JAIME LAFFAILLE ¹ Y CARLOS FERRER ²

¹ Fundación para la Prevención del Riesgo Sísmico del Estado Mérida (FUNDAPRIS). Facultad de Ciencias. Universidad de los Andes. Dpto. de Física. Email jaime@ula.ve. Venezuela.

² Instituto de Geografía. Universidad de Los Andes. (FUNDAPRIS). Email: carlosferrerve@yahoo.com. Venezuela.

RESUMEN

En este trabajo se plantea la necesidad de incluir la variable geomorfología entre los estudios destinados a elaborar la microzonificación sísmica de una ciudad, orientando su análisis en el sentido de proponer escenarios de daños relacionados con eventos cosísmicos. Como un ejemplo de la importancia de esta orientación metodológica se revisa brevemente el estudio de las condiciones físicas de un sector urbano densamente poblado (Barrio San José de las Flores, Mérida, Venezuela), realizado con miras a recabar información para su habilitación, en el marco y las directrices propuestas por el programa de habilitación de barrios del Consejo Nacional de la Vivienda (CONAVI). En este sentido se estudiaron las condiciones litológicas, estructurales y geotécnicas, así como también las condiciones geomorfológicas del lugar, llegando a la conclusión de que uno de sus principales problemas es el de los movimientos de masa y, en particular, los deslizamientos. En este contexto, se considera la posibilidad de que se presenten movimientos de masa inducidos por sismos que pudiesen afectar a la comunidad del lugar. Aunque no es ese el sentido directo de los estudios de microzonificación sísmica, en casos esta clase de eventos cosismicos, que en alguna instancia son parte de la respuesta del suelo, suelen generar más daños que las vibraciones asociadas al terremoto.

Palabras clave: sismicidad, movimientos de masa, eventos cosísmicos, Andes venezolanos.

An assessment of the physical conditions and a vulnerability analysis of the higher and medium sectors of san josé de las flores slum (mérida). An example of the significance of geomorphology in the study of seismic micro-zoning

ABSTRACT

This work stresses the importance of including geomorphologic variables within the framework of studies aimed at outlining the seismic micro-zoning of a city, by orienting its analysis in the sense of proposing damage scenarios associated with coseismic events. As an example of this methodological orientation, we have briefly reviewed the study of the physical conditions of a highly populated urban sector (San José de Las Flores Slum, Mérida, Venezuela), which was carried out with the purpose of collecting information to improve dwelling conditions, in accordance with the guidelines by the Slum Improvement Program of the National Housing Council (CONAVI). In this regard, the lithological, structural and technical conditions were studied, as well as the geomorphologic conditions of the site, reaching the conclusion that the one of the significant problems of the area is mass displacement, namely land slides. Within this context, we have considered the possibility of occurrence of a seismic-induced mass displacement which may eventually affect the community of the area. Although this is not the direct goal of the studies of seismic micro-zoning, in most cases this kind of co-seismic event, in some instance forms part of the soil response, may cause more damage than the vibrations associated with an event.

Keywords: seismicity, mass displacement, co-seismic events, venezuelan Andes.

Recibido: marzo de 2006 Revisado: diciembre de 2006

INTRODUCCIÓN

El primer terremoto importante de la historia sísmica del occidente de Venezuela ocurrió en el año 1610 y vino acompañado de varios eventos cosísmicos que fueron los responsables de la mayor parte de los daños y pérdidas humanas asociadas con este evento. En efecto, de acuerdo a la crónica escrita por Fray Pedro Simón (1987), los ríos y quebradas se secaron: la gente pensaba que el agua se estaba embebiendo en la tierra, por las grietas hechas a causa del temblor en sus madres. Esta situación no duró mucho, al día siguiente se desencadenó el diluvio: el agua turbia corría a raudales como si hubiesen caído los más grandes aguaceros, la gente corría despavorida sin entender lo que pasaba, mientras los perros aullaban como anunciando el día del juicio. La narración anterior induce a pensar que se presentaron derrumbes y deslizamientos en las cabeceras de las quebradas y ríos que circulan en dirección a La Grita (ubicadas hacia el norte y noreste del pueblo), formando diques naturales que represaron sus aguas, los cuales luego se rompieron desatando una pavorosa inundación. En otro punto de la crónica, Fray Pedro Simón (1987) relata que ese  día del terremoto ocurrió un hecho notable: en la mitad de Valle de Los Bailadores, que corre norte a sur a seis leguas de la ciudad, de la cordillera del lado izquierdo voló la mitad de un valentísimo cerro, como si fuera de pluma, y quedó plantado en la mitad del valle, casi en el lado derecho. En el asiento de donde se levantó el cerro quedó una gran abertura, por donde comenzó a salir una corriente de agua que duró algunos días, formándose una laguna por el embalse que formó el asiento del cerro en la mitad del valle. Es claro que está descripción corresponde a un movimiento de masas de gran magnitud (Ferrer y Laffaille, 1998). El lugar de ese movimiento de masas ha sido ubicado, en total concordancia con la descripción dada en la crónica, muy cerca de la población de La Playa, a unos 28 kilómetros al noreste de La Grita y fue el responsable directo de varias pérdidas humanas según refiere la misma crónica (Simón, 1987). Según esa narración, en el sitio del alud murieron tres niños españoles y un indio gandul, dos hijos y un sobrino de Francisco de Escalante, se perdieron sembradíos de maíz y tabaco y más de quinientas cabezas de ganado. Si un evento como este se repitiera en el presente la situación sería radicalmente diferente, ya que el material del alud encontraría, en su camino hacia el cauce del río Mocoties, a la población de La Playa, y la laguna resultante del embalse del mencionado río tendría que liberar sus aguas por un sendero en el que se encontraría con la población de Tovar (Sultana del Mocotíes, la ciudad mas importante del valle).

Es posible citar múltiples casos en donde los efectos cosísmicos han tenido una capacidad destructiva comparable o mayor que la del terremoto que los origina, tanto en la historia de nuestro país como en casos del resto del mundo. Esta situación podría ser aún de mayor notoriedad en el presente, ya que es un hecho que cada día que pasa aumenta la cantidad de población que habita en sitios vulnerables a esta clase de efectos. La expansión demográfica que ha experimentado la población del país en las últimas décadas y su concentración en los principales centros urbanos, se hace evidente a cualquier observador por diversas razones y una de ellas es la presencia de extensas barriadas que rodean las principales ciudades del país. Estos conglomerados de población se asientan con alta frecuencia en terrenos no aptos para establecer urbanismos. En muchos casos son áreas que originalmente fueron consideradas como reservas forestales, o de vocación diferente a la urbana, o parques nacionales; pero en una gran cantidad de casos la razón era más elemental: se trataba de terrenos «peligrosos», es decir, sitios donde al asentar una comunidad se expondrá a la posible acción de un fenómeno natural potencialmente peligroso. Ya no solo las barriadas ocupan esta clase de lugares («los cerros» como se les conoce en Venezuela), otras clases de urbanismo han ido ocupando terrenos de alta pendiente y de equilibrio precario, cauces de ríos y quebradas e incluso abanicos aluviales activos. Es claro que los terremotos juegan un papel fundamental al ser inductores de la activación de esa clase de fenómenos entre los que destacan los movimientos de masa. Por esa razón reviste un carácter fundamental el estudio de los posibles eventos cosísmicos que pudieran presentarse en nuestras ciudades y en sus áreas de expansión, como parte de los estudios que deben conducir a la microzonificación de los centros poblados. Esa clase de estudios, y sus resultados (mapas de microzonificación principalmente), tienen como objeto generar información fundamental para la toma de decisiones acerca del uso de latierra. En este sentido, no darle la justa importancia que tiene la información geomorfológica puede conducir a graves errores.

Al proceder a identificar las amenazas naturales actuales y potenciales que pueden afectar cada lugar y hacer la evaluación de la vulnerabilidad de las edificaciones y urbanismos, con el fin de producir un marco referencial para el uso equilibrado y óptimo de la tierra, surgen de inmediato una serie de interrogantes entre las que destaca si conviene desalojar o habilitar; o si es posible involucrar a la comunidad en el proceso de reducción de vulnerabilidad del sector; o si aceptarán los habitantes ser desplazados de su vivienda a otra mas segura en el mismo sector o tener que invertir dinero propio para reforzar su casa. En una primera aproximación, la realización de esta clase de estudios puede conducir a una «microzonificación» preliminar de una ciudad, al armar el rompecabezas resultante de la realización de estudios de esta naturaleza en todas las barriadas y urbanizaciones que la componen.

ESTUDIO DE CASO: SAN JOSÉ DE LAS FLORES

Quizás una de las maneras más eficientes de evidenciar lo dicho en los párrafos anteriores sea considerar el grado de amenaza asociado con cualquiera de las barriadas que rodean casi todas las ciudades de Venezuela. En este trabajo se presenta el caso del barrio San José de las Flores (Mérida, Venezuela).

Resulta especialmente evidente al visitar San José de las Flores que este lugar ha sido afectado en diversas oportunidades por la amenaza de los movimientos de masa y particularmente de los deslizamientos. No hay manera de saber en el presente cual fue el origen de estos fenómenos, pero es claro que hay tres factores evidentes que han ocasionado la reactivación parcial de algunos de ellos:

a. La sobresaturación del material del suelo.

b. Los cortes en el terreno con la finalidad de realizar obras de ingeniería (calles, viviendas, urbanismos o avenidas).

c. La sobrecarga por construcción de viviendas sobre masas deslizadas.

En el tiempo de existencia de este barrio, no han ocurrido terremotos o sismos importantes con capacidad para inducir movimientos de masa, pero es claro que los terremotos son un cuarto factor que pudiera reactivar deslizamientos en la zona, o generar algunos nuevos. En principio, los tres factores mencionados inicialmente como «activadores» de deslizamientos actúan casi en conjunto: cuando se urbaniza una zona de laderas se hacen cortes en el terreno para construir la vialidad y preparar el terreno donde irán las viviendas, las cuales se convierten en carga sobre la masa deslizada y traen consigo el incremento notable del factor humedad. Uno de los principales resultados de este trabajo fue el de constatar que los tres factores mencionados han actuado intensamente en la zona de estudio, preparando las condiciones para un escenario sísmico desfavorable.

Actualmente no hay duda de que los terremotos han sido una de las causas de grandes deslizamientos de terreno, algunos de los cuales han tenido consecuencias desastrosas tanto para la gente como para sus propiedades. Algunos de estos movimientos de masa ocurren al perturbar condiciones de equilibrio precarias, existentes antes de un terremoto, reactivando masas de terreno que ya habían deslizado y se encontraban en situación de «estabilidad» precaria. Si estos casos de dudosa estabilidad se encuentran ubicados cerca de zonas sismogénicas, los movimientos de masa pueden ser reiniciados aun por temblores de baja magnitud. Sin embargo, también se conoce de casos donde los terremotos son el origen de grandes movimientos de masa en zonas que se encontraban intactas. El caso de San José de las Flores, al igual que muchas barriadas y urbanizaciones de Venezuela, puede resultar emblemático: proceso de población de zonas de laderas que soportan sobresaturación del suelo, realización de cortes de terreno y sobrecarga sobre masas deslizadas conducente a la preparación de un escenario sísmico muy desfavorable desde el punto de vista de magnificación de la posibilidad de eventos cosísmicos. Para constatar esta primera impresión se decidió realizar una investigación orientada a definir la veracidad o no de ese escenario desfavorable, usando recursos relativamente tradicionales: trabajo geológico y geomorfológico de campo, visita a una muestra representativa de las viviendas del sector (incluyendo entrevistas con sus inquilinos) y fotointerpretación a detalle. No existe un registro histórico escrito que permita conocer la frecuencia y magnitud de los deslizamientos que han afectado al sector en el pasado, pero luego de una serie de entrevistas con los habitantes del lugar (algunos de los cuales viven allí desde hace más de 50 años, cuando no era barrio sino sector rural), se pudo constatar que se han presentado varias situaciones críticas relacionadas con movimientos de masa en el pasado reciente: una de ellas asociada con la construcción de un nuevo urbanismo en la zona baja de San José de las Flores Alto (los vecinos señalan que el movimientos de tierra realizado para preparar el terreno a las nuevas viviendas, desestabilizó la zona del barrio ocasionando daños y la ruina de algunas de sus edificaciones); en otro caso los cortes de terreno realizados para la ampliación de una avenida que pasa frente al Cerro de Las Flores (sitio de asiento del barrio) ocasionó movimientos tan notables que produjo el colapso de algunas casas. Finalmente, un periodo de lluvias intensas a finales de la década de los ochenta mantuvo en zozobra a los vecinos porque la deformación de las viviendas y la aparición de grietas en sus paredes los llevó a presentir daños mayores. Estos movimientos no han tenido uncarácter violento o repentino y generalmente han dado tiempo a los pobladores del lugar de salvar sus vidas y pertenencias. Una posible explicación a este comportamiento es la composición promedio del suelo, la cual puede ser calificada como arcillo limosa, limo arcillosa y arcillo arenosa dependiendo del sector particular analizado. Los movimientos de masa asociados con estas clases de composición suelen ser de baja velocidad, sobre todo en aquellos donde hay un predominio notable de arcilla tal como es el caso presente. Esta clase de suelo acostumbra a presentar baja amplificación de las ondas sísmicas y por consiguiente las fuerzas de corte observadas son menores que las correspondientes a suelos granulares. Este detalle es importante porque disminuye un tanto la posibilidad de que sismos cercanos de baja magnitud induzcan movimientos de masa importantes en el sector. Una confirmación preliminar de la existencia de una menor relativa de las ondas sísmicas por los terrenos el sector se obtuvo aplicando encuestas de intensidad sísmica en ocasión de eventos sísmicos sentidos en la ciudad. Prácticamente en todos los casos evaluados entre el año 2001 y el año 2005 los resultados fueron consistentes con esta apreciación: las encuestas correspondientes al sector San José de Las Flores arrojan un resultado promedio de casi un grado de intensidad menor con respecto a otros sectores de la ciudad. Esto resultó particularmente notable en el caso de un temblor de magnitud 5.4, ocurrido en diciembre del 2001 y localizado a unos 53 kilómetros de Mérida, el cual fue sentido muy fuertemente en el resto de la ciudad, causando pánico entre sus pobladores: según las personas consultadas en el sector de San José de las Flores, no se observó nada particular en el barrio y no fue sentido tan fuerte como en el resto de Mérida. La confirmación, o negación, definitiva de este aspecto solo se obtendrá si se realizan medidas instrumentales de amplificación de ondas (por ejemplo mediante el uso de estaciones acelerográficas) en la zona de interés y se comparan con medidas realizadas en otros sectores o en un sector de referencia.

El trabajo de fotointerpretación y la investigación de campo convergen hacia un mismo resultado, el cual se ha tratado de plasmar en el esquema geomorfológico que se ilustra en la figura 1(a) (ver tabla 1 para nomenclatura usada): un alto porcentaje de las viviendas de San José de las Flores está construida sobre una zona de deslizamientos activa (Ferrer y Laffaille, 2002). Una razón de la concentración de viviendas sobre esta clase de terrenos esta vinculada directamente con el hecho de que el mismo fenómeno del deslizamiento genera una topografía favorable, o atractiva, para la construcción de viviendas (la masa deslizada suele presentar una pendiente menor que su entorno y un relieve relativamente suave). Al ubicar estas viviendas sobre una masa deslizada, o en áreas de laderas, se introducen al mismo tiempo tres de los factores que incrementan la posibilidad de que se active el deslizamiento: se aumenta la carga (por el peso de las viviendas), se satura el sitio (por causa de cloacas mal hechas o dañadas, aguas servidas, generación de superficies con alta capacidad retentiva de líquidos, etc) y se realizan cortes que disminuyen la estabilidad del terreno  (con fines de construir caminerías, vías de acceso o terraplenes para viviendas). Las zonas de deslizamiento, además, presentan una topografía natural favorable a la infiltración de agua: grietas, depresiones, zonas planas que se tornan pantanosas y, en algunos casos, microcuencas que se forman entre la corona (área de despegue) y la parte superficial de los flancos. Al desarrollarse un deslizamiento los canales y tuberías que transportan agua suelen ser rotos por el movimiento casi imperceptible de la masa deslizada, favoreciendo la infiltración de agua en el terreno.

Figura 1. En la parte superior de la figura se muestra un esquema geomorfológico del sitio donde se localizan las viviendas (cuadros numerados) del barrio San José de las Flores (ver cuadro 1 para nomenclatura), mientras que en la parte inferior se presenta una vista (en dirección de la flecha negra) destacando la densidad de viviendas localizada en ese sector.

Tabla 1. Nomenclatura correspondiente al esquema geomorfológico de la figura 1.

Esta situación es evidente al realizar una inspección visual del terreno y de las edificaciones del sector, ya que tanto en el terreno como en las edificaciones están presentes muchos de los indicios que acompañan a los movimientos de masa en fase activa (figura 2):

Figura 2. Algunos indicios de movimientos de masa en San José de las Flores: muros no aplomados, aceras desplazadas, brocales y paredes de viviendas agrietadas.

b1.- aparición de grietas en viviendas existentes o en los alrededores de ella; grietas entorno de puertas y ventanas, hundimiento del terreno o desplazamientos verticales u horizontales de la vivienda.

b2.- presencia de muros, paredes, aceras, brocales o escaleras, tuberías y acueductos, o caminerías levantados, agrietados, desplazados o deformados.

b3.- Árboles o postes de luz inclinados que sirven como indicadores de deformación del terreno, deslizamiento o repteo superficial.

b4.- Aparición de escalones en el terreno o de grietas en forma de media luna, desprendimiento de la cobertura vegetal, presencia de zonas muy húmedas en las partes bajas o medias de una ladera, levantamiento o abombamiento del terreno, existencia de huecos en el terreno.

Un punto importante a destacar es que estos indicios suelen ser fácilmente identificados por los habitantes del sector, de tal manera que la misma comunidad puede convertirse en el elemento supervisor de la eficacia de las medidas que se tomen para mitigar los efectos de los deslizamientos. En otras palabras, las viviendas son detectores habitados de los movimientos de masa (particularmente los deslizamientos) y permiten conocer aproximadamente la ubicación de las zonas afectadas por ellos (área donde hay viviendas dañadas) y su grado de actividad (por la velocidad con que progresan los daños).

Las escalas en las que suelen ser elaborados los estudios de microzonificación sísmica (1:25.000 o menores generalmente) no son las más adecuadas para considerar esta clase de detalles, de tal forma que es posible que resulte necesario incluir el uso de ventanas cartográficas a escalas de mayor detalle (1:2000 a 1:5000) con la finalidad de incluir la información geomorfológica concerniente a estos casos especiales.

CONCLUSIONES

En términos generales los estudios de microzonificación suelen aportar información importante y de gran utilidad para el diseño de edificaciones, o su reforzamiento, donde se tome en cuenta la interacción suelo-estructura (por ejemplo, lograr que nuevas edificaciones posean un periodo natural de vibración diferente al del suelo sobre el que se asientan a fin de minimizar efectos de resonancia). Sin embargo, los efectos cosísmicos pertenecen a una categoría que escapa un poco de esa clase de consideraciones. El punto importante es que muchos nuevos desarrollos urbanos (barrios y urbanizaciones «formales») ocupan cada día que pasa lugares considerables como de significativo riesgo ante amenazas naturales. En el caso particular de las barriadas no parece tener mucho significado hablar de considerar la interacción suelo-estructura en el diseño de edificaciones, ya que éstas surgen casi de la nada y solo adecuada a las necesidades y posibilidades de sus futuros habitantes. Sin embargo, es claro que la microzonificación sísmica debe ser lo suficientemente global como para ser una información útil al momento de tomar decisiones acerca del uso de la tierra.

El ejemplo planteado acerca del barrio San José de las Flores es claro en el sentido de que existe una probabilidad significativa de que sectores urbanos puedan resultar muy dañados por eventos cosismicos (en este caso movimientos de masa inducidos por sismos), además de por el efecto de los movimientos fuertes del suelo. Mas aún, en caso de eventos sísmicos de magnitud moderada, es probable que se presenten daños de gran consideración en este sector (o en otros que no se han presentado en este trabajo, ver por ejemplo Ferrer y Laffaille, 2004) por causa de eventos cosísmicos. En este sentido, se considera de importancia la complementación de los trabajos usuales, orientados hacia la microzonificación sísmica de una ciudad, con estudios geomorfológicos de situaciones locales como las del sector urbano presentado en este trabajo.

AGRADECIMIENTOS

A la Fundación Para la Prevención del Riesgo Sísmico del Estado Mérida por su apoyo en la realización de este trabajo, al Laboratorio de Geofísica y al Instituto de Geografía de la Universidad de Los Andes.

REFERENCIAS

1. FERRER, C., LAFFAILLE, J., (1998): El Alud Sísmico de La Playa. Causas y Efectos. El Terremoto de Bailadores (1.610). Revista Geográfica Venezolana. Vol. 39. Nos. 1 y 2.        [ Links ]

2. FERRER, C., LAFFAILLE, J., (2002): Un Ensayo de Microzonificación para la Habilitación de barrios en los Andes Venezolanos. III Coloquio Venezolano de Microzonificación. 110-125. Caracas, Venezuela. (16-18 de julio, 2002). Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS). Serie Técnica, No 1-2002. Caracas. Venezuela (18-20 de Julio). pp. 200-203.        [ Links ]

3. FERRER,C., LAFFAILLE, J., (2004): Una Aproximación al Estudio de Niveles de Susceptibilidad en un barrio ubicado en la ciudad de Mérida, Venezuela. Revista Geográfica Venezolana, 43 (2).        [ Links ]

4. SIMÓN, FRAY PEDRO, (1987): Noticias Historiales de Venezuela. Academia Nacional de la Historia. Caracas. Vols. 66-67, tomo II, pp. 269-273.        [ Links ]