Vol. 4, N° e583,
año 2022
ISSN – Online: 2708-3039
DOI:
https://doi.org/10.47796/ing.v4i0.583
Artículo
original
Zonas de
vulnerabilidad y peligros ambientales en la cuenca del río Moquegua
Areas of vulnerability and environmental hazards in the
Moquegua river basin
Naysha Mishell Nina Dilas[1]
https://orcid.org/
0000-0003-3452-6767
Carmen Rosa Román Arce[2]
https://orcid.org/
0000-0003-1601-1794
Recibido: 22/12/2021
Aceptado: 15/03/2022
Publicado: 5/05/2022
Resumen
La investigación tiene como objetivo evaluar las zonas de
vulnerabilidad y peligros ambientales identificados en la cuenca del río
Moquegua mediante un modelamiento geoespacial. La evaluación de peligros, según
Crepani y et al. (2001), consiste en realizar mapas temáticos mediante un
análisis de factores, ponderación de atributos y álgebra de mapas. Los
resultados obtenidos muestran que el río Moquegua presenta niveles de amenazas
por deslizamientos e inundaciones en niveles muy alto, alto, moderado y bajo.
La vulnerabilidad ambiental de la cuenca se determinó mediante la relación
entre zonas de vulnerabilidad ambiental y peligros al integrar los mapas de
amenazas identificadas en el área de estudio. Se obtuvo un grado muy alto,
significando que la ocurrencia de inundaciones o deslizamiento tienden a ser
más susceptibles frente a actividades antropogénicas o de contaminación en la
cuenca, observándose que existe un peligro alto cerca de la microcuenca. En
época de avenidas, existe la probabilidad de que ocurra un desbordamiento,
pudiendo afectar a la población cercana.
Palabras clave: Deslizamientos;
inundaciones; vulnerabilidad ambiental.
Abstract
The objective of
the research is to evaluate the vulnerability zones and environmental hazards
identified in the Moquegua river basin through geospatial modeling. The
evaluation of hazards was carried out according to Crepani et al. (2001), which
consists on making thematic maps through factor analysis, attribute weighting
and map algebra. The results obtained show that the Moquegua River has very
high, high, moderate and low levels of landslide and flood hazards. The
environmental vulnerability of the basin was determined by the relationship
between environmental vulnerability zones and hazards, and by integrating the
hazard maps identified in the study area. A very high degree was obtained,
which means that the occurrence of floods or landslides tends to be more
susceptible to anthropogenic activities or contamination in the basin, and that
there is high danger near the micro-watershed. In times of flooding, there is a
probability of overflowing, which could affect the nearby population.
Keywords: Landslides; floods;
environmental vulnerability.
1.
Introducción
El cambio climático en los últimos tiempos se ha acentuado en todas partes
del planeta afectando a las poblaciones más vulnerables, siendo grave en países
en desarrollo, tanto es así que para el
2023, más de 100 millones de personas caerán en la pobreza a consecuencia de
ella (Hallegatte et al., 2016), ningún nivel de mitigación protegerá a
las personas vulnerables de los países en desarrollo de los mayores riesgos del
cambio climático a que se ven enfrentados en la actualidad, ni del
calentamiento global en que está afectando el mundo Según el Programa de las
Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD, 2007). La frecuencia de desastres
naturales como inundaciones, sequías, ciclones y terremotos está aumentando
tanto en América Latina y el Caribe (ALC) como en el resto del mundo. Durante
los años de 1960 y 1970, ocurrieron menos de 20 desastres por año. En la década
de 2000, el promedio aumentó a 50 desastres por año. Si bien los desastres
naturales son menos fatales, se vuelven más costosos (Banco Interamericano de
Desarrollo [BID], 2020).
Según Santillán et al. (2005) en el Perú las principales amenazas están
relacionadas con la ocurrencia de sismos, deslizamientos, inundaciones,
aluviones, sequías y heladas; en menor grado las erupciones volcánicas y
tsunamis. Sin embargo, estas amenazas no son las mismas en todas las regiones.
Esta condición de susceptibilidad del país hace que los fenómenos destructivos
tengan un mayor impacto; por ejemplo, en aquellas zonas de deforestación, las
sequías tienen un mayor impacto, a diferencia de las zonas que han incorporado
medidas que no perjudiquen el ambiente. Algunas regiones, como Moquegua, están
expuestas a los efectos de los peligros generados por fenómenos de origen natural.
Debido a su ubicación en el llamado Anillo
de Fuego del Pacífico, es susceptible a terremotos, tsunamis y actividad volcánica. Asimismo, por ser una zona tropical y subtropical de la costa, los
peligros naturales se incrementan con el cambio climático; por ejemplo, el
fenómeno El Niño, lluvias intensas, inundaciones, sequías, heladas, granizadas,
vientos fuertes, entre otros. También se encuentra expuesto a fenómenos
geológicos adversos como ocurrencia de deslizamientos, huaicos debido a su
morfología. A nivel regional, existen otro tipo de peligros relacionados con
las diversas actividades provocadas por la actividad humana, estos incluyen
incendios, explosiones, contaminación ambiental, entre otros.
En el año 2020, un informe del Instituto de Defensa Civil (INDECI) reportó fuertes
precipitaciones pluviales en el distrito de Samegua ubicada en la región
Moquegua, que produjo el desborde del Río Tumilaca, el cual tuvo efectos serios
sobre vías vecinales, canales de riego, bocatomas, redes de agua; así mismo
este evento tuvo efectos significativos en el distrito de Torata debido al
incremento del caudal del río Tumilaca y su posterior desborde ocasionó la activación
de las quebradas, afectando medios de vida, infraestructura de los canales de
riego y bocatomas.
Eventos
similares han ocurrido en diversos años, afectando incluso la ciudad de
Moquegua, que es la capital de la región, al respecto en un informe técnico del
Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (INGEMMET, 2020), indica que existe
antecedentes de erosión fluvial y zonas afectadas por inundación en el Rio
Tumilaca, el cual está comprendido en el tramo de Samegua y la ciudad de
Moquegua, estos eventos de movimiento de masa fueron registrados en los años
1997, 2015,2016, 2019 y 2020. La particularidad del año 2020 es que se produjo entre
las localidades de
Samegua y Moquegua, una lluvia
extraordinaria, que saturó
los terrenos, concentró escorrentía
pluvial, hasta generar
flujos de detritos
y agua, que causó daños en viviendas, vías e
infraestructura diversa de la zona
Por lo tanto,
la investigación, aborda el problema en relación con fenómenos o amenazas
naturales o inducidos, tales como: deslizamientos e inundaciones que afecten
adversamente los ecosistemas, recursos, actividades económicas, ocasionando el
deterioro o daño a la infraestructura y los servicios, la seguridad y
patrimonio de las personas. Con base a ello, es importante comprender los
procesos que ocurren en una cuenca, siendo necesario la caracterización de la
cuenca y de las condiciones biofísicas y ambientales, que al aplicar un
modelamiento geoespacial, permitiría mejorar la planificación territorial y
adecuada gestión ambiental.
2.
Objetivo
Evaluación de las zonas de vulnerabilidad
ambiental y peligros en la cuenca del rio Moquegua mediante la cuantificación,
del deterioro de cobertura vegetal, la identificación del grado de peligro por
deslizamiento y el grado de peligro por inundación.
3.
Metodología
En primer lugar, se
procedió a recopilar y revisar información primaria, así como de estudios con
antecedentes que involucren la zona de estudio con la finalidad de conocer sus
características y realizar las diferentes unidades temáticas mediante una
metodología adaptada, el cual consiste en realizar un análisis de
multicriterio, álgebra de mapas y ponderación de atributos.
3.1.
Identificación de peligros múltiples
a. Sistematización y
consolidación de información
La información recopilada
y verificada, fue sistematizada y consolidada en función a la metodología
propuesta por Crepani et al. (2001). Con la finalidad de procesar la
información estandarizada, se procedió a hacer una representación cartográfica
mediante un software libre, con la finalidad de generar mapas temáticos de
geología - litología, pendiente, clima, cobertura vegetal, fisiografía y suelo,
para caracterizar y describir la cuenca del río Moquegua.
b. Elaboración de
información temática física
En esta etapa se
actualizaron los mapas temáticos, haciendo uso de la herramienta proporcionada
por la plataforma ArcGis. Para la identificación de peligros múltiples se
describirá la metodología utilizada:
Análisis
y ponderación de las variables
En la identificación de
peligros múltiples se consideró factores condicionantes y detonantes, de los
cuales 4 son factores condicionantes y un factor detonante. Cada factor es
representado por un parámetro, evaluado en la mayoría entre 1 a 5 y para la ponderación
final cada factor de análisis tiene su ponderación en función al grado de
ocurrencia. Esta metodología utilizada es un método indirecto basado en
criterios de expertos; por este motivo, cabe señalar que estas ponderaciones
pueden variar según el análisis que se realice y la situación local.
Los factores condicionantes para el área de estudio: pendiente,
geología, Cobertura Vegetal y suelo, mientras que los factores detonantes: la
precipitación en función a la clasificación climática se tomó en cuenta entre
los factores desencadenantes; ya que existe información sobre deslizamientos en
el área de estudio, según INGEMMET e INDECI se conoce que en época lluviosa se
presentan eventos de fuertes precipitaciones pluviales en los distritos de
Samegua y Torata que afectan a las poblaciones ocasionando daños en viviendas,
vía vecinal, canales de riego, bocatomas y red de agua.
Determinación
de vulnerabilidad ambiental
Se caracterizó la
vulnerabilidad ambiental por inundación y deslizamiento en la Cuenca del río
Moquegua, usando el Sistema de Informacion Geografico (SIG). Para obtener el
mapa temático se integró el modelo cartográfico de inundaciones y
deslizamientos. A través de él, es posible obtener un análisis integrado de las
variables, lo que permite señalar las áreas de vulnerabilidad ambiental en el área de estudio.
a.
Identificación de peligros múltiples
Después de la recopilación y revisión, la
información fue sistematizada y
consolidada en función a la metodología
propuesta por Crepani et al. (2001). Con la finalidad de procesar la
información estandarizada, realizando una representación cartográfica mediante
un software libre, con la finalidad de generar mapas temáticos de geología -
litología, pendiente, clima, cobertura vegetal, fisiografía y suelo, para
caracterizar y describir la cuenca del río Moquegua.
Elaboración
de información temática física
En esta etapa se actualizaron los mapas temáticos,
haciendo uso de la herramienta proporcionada por la plataforma ArcGis mientras
que para la identificación de peligros múltiples se describe la metodología
utilizada.
Análisis
y ponderación de las variables
Para la identificación de peligros múltiples se
consideró factores condicionantes y detonantes, siendo cuatro condicionantes
(Pendiente, Geología, Cobertura Vegetal y
suelo) y uno detonante (Precipitación). Cada factor es representado por
un parámetro, evaluado en la mayoría entre 1 a 5 y para la ponderación final
cada factor de análisis tiene su ponderación en función al grado de ocurrencia.
Esta metodología utilizada es un método indirecto basado en criterios de
expertos; por este motivo, cabe señalar que estas ponderaciones pueden variar
según el análisis que se realice y la situación local.
b.
Determinación de
vulnerabilidad ambiental
Elaboración
de la base de datos geoespacial
Según Meza (2010), la elaboración de base de datos
geoespacial consiste en la utilización de un SIG, con base a una secuencia
lógica. En ese sentido, el análisis y modelamiento se realiza en secuencia de primero con la generalización cartográfica, que consiste
en simplificar las características de un mapa cartográfico, con la finalidad de
que sea menos complejo el modelo global, tal como se muestra en la Figura 1.
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Figura 1 Modelamiento geoespacial |
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Nota. Tomado por Meza (2010) |
Seguidamente, se realizó
el Análisis espacial que consta de
funciones que realizan cálculos sobre las entidades gráficas siendo: superposición de mapas, reclasificación,
conectividad de elementos geográficos.
Posteriormente se
desarrolló el modelo cartográfico de peligros múltiples, se estableció en
función a las variables (físicas y
bióticas)y sus atributos (unidades litológicas, rango de clasificación
climática, rango de pendiente y rango de unidad de suelos), esto permitió
evaluar el nivel de peligro que se encuentra expuesta la cuenca del Río
Moquegua.
La selección de variables
fueron de acuerdo con la incidencia e importancia. Para el desarrollo del
modelo cartográfico de peligros se requerirá la generación del modelamiento
cartográfico de inundaciones, este se desarrolla una vez se haya analizado los
factores conocidas como peligros multiples, luego de su ponderación individual,
se superponen las capas conocido como Álgebra
de mapas. La asignación del valor de ponderación para cada factor dependerá
de la importancia del peligro analizado, por ello se asignó las siguientes
ponderaciones para cada factor: Pendiente 15 %, factor de Precipitación 25 %,
Cobertura Vegetal 35 %, Suelo 30 %. Para la determinación del modelo de
inundaciones se utilizó la siguiente fórmula (1):
MAI=(MPR*0,15)+(MPPR*0,25)+(MCVR*0,35)+(MTSR*0,10)+(MPSR*0,10) (1)
Donde:
MAI= Mapa de Amenaza de
Inundaciones; MPR= Mapa de pendientes reclasificado; MPPR= Mapa de
precipitaciones reclasificado; MCVR=Mapa de cobertura vegetal reclasificado;
MTSR=Mapa de suelos-textura reclasificado; MPSR= Mapa de profundidad-suelo
reclasificado.
Para la culminación del
modelo cartográfico de peligros múltiples, se generó el Modelo Cartográfico de
Deslizamientos, considerando los factores que luego de su ponderación
individual, serán superpuestos, mediante el método de Álgebra de mapas, para ello se le asignara a cada factor la
siguiente ponderación: Al factor pendiente un peso del 30 %, al factor
litológico el 25 %, a la cobertura vegetal
20 %, suelo el 15 % y a la precipitación un 20 %. Para la determinación
del modelo de movimientos en masa se utilizó la siguiente fórmula (2):
MAD=(MPR*0,30)+(MLR*0,25)+(MCVR*0,20)+(MTSR*0,10)+(MPPR*0,20)
(2)
Donde:
MAD= Mapa de Amenaza de
Deslizamiento; MPR= Mapa de Pendientes reclasificado; MLR= Mapa de
Litología-Formaciones Geológicas reclasificad; MCVR=Mapa de Cobertura Vegetal
reclasificado; MTSR=Mapa de Suelos-Textura reclasificado; MPPR= Mapa de
Precipitaciones reclasificado.
Finalmente, después de
diseñar los submodelos cartográficos, se modela la realidad operacional del
Modelo Global de Peligros.
Determinación y desarrollo de modelo cartográfico de
vulnerabilidad ambiental
Se caracterizó la
vulnerabilidad ambiental por inundación y deslizamiento en la Cuenca del río
Moquegua, usando el sistema de información geográfico (SIG). Para obtener el
mapa temático se integró el modelo cartográfico de inundaciones y
deslizamientos utilizando la siguiente fórmula (3):
MVA=(MD*0,50)+(MI*0,50) (3)
Donde:
MVA= Mapa de
vulnerabilidad ambiental; MD= Mapa de amenaza de deslizamiento; MI= Mapa de
amenaza de inundación.
Por otro lado, para la determinación de la
vulnerabilidad ambiental se tomó en cuenta la metodología utilizada por
Coromoto y et al. (2017).
Cuantificación del deterioro de cobertura vegetal de la
cuenca del Río Moquegua
Para cuantificar el
deterioro de cobertura vegetal, se empleó el Software ArcGIS basándose en la
técnica de teledetección, que permite hacer un seguimiento a los cambios que se
producen en los recursos terrestres de una determinada área. En primer lugar,
se seleccionó y descargó de imágenes satelitales Landsat 8, seleccionando las
imágenes donde existía poca presencia de nubosidad durante un periodo de 8 años
(2013-2020), la descarga se realizó del sitio web: USGS Earth Explorer.
Seguidamente, se realizó
el procesamiento que consiste en la recopilación de datos del satélite Landsat
8, en base de la zona de estudio, luego se creó un dataset ráster que contenga
un subconjunto de las bandas de dataset ráster originales. Luego, se ejecutó la
combinación de bandas color infrarrojo (vegetación) 5, 4 ,3; esta banda nos
permite distinguir la cobertura vegetal, zona urbana y cuerpos de agua. En
tercer lugar, se analizó las imágenes satelitales; empleando el Índice de
Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) y las bandas Landsat 8 para el
periodo 2013 – 2020 a través de la calculadora ráster a través del software
ArcGIS 10.4.1. El resultado de la combinación varía de -1 a 1, por lo que
cuanto más cerca de 1, mayor evidencia de presencia de vegetación, y cuanto más
cerca de -1, mayor evidencia de presencia de suelo expuesto.
Finalmente, se reclasificó
el NDVI y cálculo las áreas, donde Luego de crear el raster se utiliza la
herramienta de análisis espacial Reclass,
con la finalidad de reclasificar los valores del raster del área de estudio,
finalmente se calcula el área en la tabla de atributos y se realiza la suma
mediante Summarize, el cual permite
resumir en una tabla la suma de cada valor en la imagen reclasificada.
4.
Resultados
Características
socioeconómicas de área de estudio
El área de influencia de la región Moquegua se
encuentra en la costa sur del Perú, políticamente incluye parte de las
provincias de Mariscal Nieto, es drenado por el río Moquegua, que está formado
por la confluencia de los ríos Huaracane y Torata, a 2 km al oeste de la ciudad
de Moquegua y tiene un afluente adicional en su margen izquierda a unos 2 km
aguas abajo de su nacimiento; el río Tumilaca. Las principales vías de acceso son a través
de la carrera panamericana Sur, y la carretera interoceánica (tramo 5, ramal
2), también es posible acceder vía marítima al puerto de Ilo.
La temperatura, según el
Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), en el periodo 2017 a
2020, fue variable, su temperatura máxima fue entre 11 a 26 °C y el promedio de
temperatura mínima entre 5 a 15 °C, humedad relativa 68,88 % aproximadamente,
precipitación variable entre las zonas de monitoreo siendo mayor en las partes
altas (2,97 mm/dia en distrito de Carumas) y menor a nivel de costa (0,21
mm/día en Moquegua) para el año 2020.
Respecto a la población; según el Instituto Nacional de Estadística
(INEI, 2017) a nivel provincial tiene 85 379 habitantes (88,2 % de la región),
así mismo la provincia de Mariscal Nieto se ubican 41 068 viviendas,
distribuidas un 80,4 % en el área urbana y 19,6 % en el área rural, de los
cuales El 74 % de viviendas cuenta con instalaciones de red pública de agua
potable. Sin embargo, el 2,1 % de las viviendas se abastece de río, acequia o
manantial.
Por otro lado, respecto a
educación, según el INEI (2017), la mayor parte de la población mayor de 15
años alcanzó el nivel superior (45,5 %),
seguido del nivel de secundaria completa con el 35 % de la población. En cuanto
a su economía, en la provincia de Mariscal Nieto, el 78,4 % de su población se
encuentra en edad de trabajar (PET), es decir, de 14 años a más. En cuanto a
las actividades económicas principales, destaca la agricultura y ganadería, a
la cual se dedica un 21,5 % de la población, la administración pública (13,6
%), el comercio por menor (12,1 %) y la construcción (10,3 %).
Características
de los recursos naturales y biodiversidad
Reportes del ministerio del ambiente (2013), indican
que la ocupación de suelos en la cuenca de Moquegua, corresponde a los suelos
de planicie costera y estribaciones andinas sin vegetación (64,68 %), suelos de
matorrales (15,02 %) y luego suelos de pajonales y césped de puna (12,81 %).
Las zonas de cultivos agropecuarios apenas representan el 1,89 % del total y
los suelos de bofedales para la ganadería representa un 0,18 %. En cuanto a la
flora está conformada por especies de plantas vasculares, las especies
herbáceas alcanzan los valores más altos, mientras que no existe un inventario
formal de fauna, no obstante se sabe existen fauna en las partes altas como el
Suri (Rhea pennata), guanaco (Lama guanicoe), vicuña (Vicugna vicugna) entre
otros maniferos, también se puede encontrar especies de aves a nivel costero.
Por otro lado, según el Ministerio del Ambiente (2013)
en la región Moquegua, existe cuatro ecosistemas de suma importancia para la
conservación de la biodiversidad: el bosque de queñoales de Muylaque, zona altoandina de la provincia de Mariscal Nieto,
Lomas de Tacahuay y Punta de coles en la provincia de Ilo.
Índice
de desempeño ambiental
El Índice de Desempeño Ambiental Departamental mide los
comportamientos sustentables e insostenibles que se tiene para la conservación
de nuestro medio ambiente, oscila entre los valores de 0 y 1, donde 1 es el
mejor desempeño ambiental. Su elaboración, a través del Ministerio del
Ambiente, requirió 30 indicadores, los cuales se agrupan en cuatro componentes
vinculados a los Ejes de la Política Nacional Ambiental y sus indicadores según
lo siguiente; Conservación de los Recursos Naturales (0,1623), Calidad Ambiental
(0,593), Gestión Ambiental(0,3717) y Gobernanza Ambiental(0,8805).
Gestión
de recursos hídricos
La Junta de Usuarios de Moquegua está conformado por 1
705 usuarios y la Junta de Usuarios de Torata conformado por 1 139 usuarios,
así mismo la demanda de agua para la agricultura en la cuenca Moquegua se
estimó en 109 464 MMC para el año 2012, con un promedio de 16,09 MMC/ha según
el Ministerio del Ambiente (2013), por otro lado, el requerimiento para el
sector industrial para el año 2022 es de 1 473 MMC. La tercera demanda
importante de agua proviene del sector minería, por lo que en el ámbito de la
cuenca las principales mineras grandes y medianas son; la unidad minera Cuajone
(subcuenca del río Torata) que es una de las más importantes productoras de cobre
del país, igual que la minera Quellaveco de Anglomerican (microcuenca del río
Asana, subcuenca del río Tumilaca), en la provincia de Mariscal Nieto, que
tiene un requerimiento de 22 MMC.
La oferta actual de agua proviene de los escurrimientos
superficiales por la lluvia y las aguas reguladas por el embalse Pasto Grande,
proveniente de la subcuenca alta del río Vizcachas. Otras fuentes menores son
las aguas subterráneas, aguas de emanantes y agua de recuperación.
Modelamiento
geoespacial de peligros múltiples
El factor de cobertura vegetal tiene un papel esencial,
ya que determina la estabilidad del territorio, debido al tipo, densidad,
capacidad de infiltración, estas constituyen factores de resistencia a procesos
erosivos o deslizamientos. La presencia de vegetación, plantaciones, bosques
densos frena la velocidad de escorrentía superficial e infiltraciones del agua
producto de las lluvias, por lo que existe una baja influencia en peligros. Sin
embargo, si hay presencia de terrenos degradados, terrenos con vegetación
escasa y afloramientos rocosos, cultivos agrícolas y aún más si existe la
presencia de cuerpos de agua, será más probable de una muy alta influencia
sobre los peligros. En la Figura 2A se observa una afluencia muy alta de áreas altoandinas con escasa
y sin vegetación y desierto costero entre la parte baja y media de la cuenca
del río Moquegua, es decir en estas zonas tienen más susceptibilidad a
deslizamientos, y en menor proporción en la parte alta de la cuenca, asimismo
se observa que en la parte alta de la cuenca existe una afluencia alta de
bosque relicto altoandino y cardonal y moderado con la presencia de Agricultura
costera y andina, bofedal, matorral arbustivo y pajonal andino.
Por otro lado, para la ponderación del factor geológico,
se consideró la litología, como indicador fundamental, puesto que este
interviene en la naturaleza y composición fisicoquímica de las rocas, estas
influyen en el relieve debido a los cambios de sus características de la roca
como: dureza, adherencia, compactación, meteorización, fragilidad,
consolidación. Este factor permite determinar que formaciones geológicas tienen
más susceptibilidad para que se dé el proceso de movimiento de masas o rocas en
la superficie terrestre Posterior a esto se trasformó a formato raster el mapa
generado, y se realizó una reclasificación, teniendo como resultado el mapa de
formaciones geológicas reclasificado, la reclasificación se realizó mediante la
herramienta reclassify del software ArcGIS. En la Figura 2B se aprecia que en
la zona media y parte baja de la cuenca existe una muy alta afluencia de
sedimentos, lo cual nos indica que existe una mayor susceptibilidad a peligros,
en la parte alta de la cuenca se observa que existe una afluencia moderada de
rocas ígneas volcánicas, se evidencia también que entre la parte baja y media
de la cuenca existe la presencia alta de rocas sedimentarias y se observa que
en la parte baja de la cuenca existe la afluencia de rocas ígneas plutónicas y
de gravas y arenas.
Así mismo, en la ponderación para deslizamientos, se
considera que a mayor pendiente, mayor es la probabilidad de que ocurra un
deslizamiento, para la generación del
mapa de pendientes reclasificado se utilizó el Modelo Digital de Elevación,
utilizando la herramienta slope se creó el mapa de pendientes, luego con la
herramienta reclassify se realizó una reclasificación de los valores donde
se aprecia que en la cuenca del río
Moquegua existe una pendiente con >50 con un nivel muy alto en la parte alta de la cuenca y en la parte baja de la
cuenca, y en menor proporción existe pendientes entre <2 – 50.
Respecto a la clasificación del suelo, se encontró
áreas propensas a deslizamientos e inundaciones. En la Figura 1C, se puede
apreciar la clasificación de suelo del área donde existe muy alta presencia de las unidades de suelo; Solonchak háplico -
Leptosol éutrico y Fluvisol éutrico - Regosol éutrico; así mismo se evidencia
un grado alto de afluencia de las siguientes unidades de suelo; Leptosol lítico
- Afloramiento lítico, Leptosol dístrico - Andosol vítrico y Leptosol dístrico
- Afloramiento lítico, el cual ocupa la mayor área de estudio
La precipitación como factor hidrológico es importante
en la estabilidad de pendientes, por ello en la ponderación se consideró en
función al tipo de clima, ya que, si existen zonas con clima lluvioso o húmedo,
generarían inundaciones provocando deslizamientos o movimientos de masa, bajo
este criterio se basa en que las zonas donde el clima es lluvioso o húmedo son
más propensas a sufrir deslizamientos.
Para la generación del mapa de precipitaciones
reclasificado se convirtió el mapa de precipitaciones a archivo raster y la
reclasificación. En la figura 2D, se puede observar que, en la parte alta de la
cuenca del río Moquegua, evidencia que el clima lluvioso (otoño-seco-invierno
seco) semifrigido-humedo, este tipo de clima genera inundaciones y pueden
provocar deslizamientos. En la parte de baja indica que existe una deficiencia
de lluvias, en la parte media de la cuenca existe un grado alto, indicando que existe un clima semiárido y grado moderado un clima semiseco en la
cuenca del río Moquegua.
Modelo
cartográfico para amenaza de deslizamientos e inundaciones
El modelo cartográficos de amenazas de deslizamientos
se realizó en función de los factores previamente analizados, posteriormente se
ejecutó la ponderación individual, luego se integraron utilizando el
procedimiento álgebra de mapas. Finalmente, el resultado obtenido del modelo se
reclasificó, con la finalidad de agrupar mejor los valores. En la figura 3A se
puede apreciar que el grado muy alto, caracteriza a zonas más propensas a la
ocurrencia de deslizamientos, estas deben mantenerse como áreas de protección,
porque se ubican en la parte alta y media de la cuenca del Río Moquegua.
De forma similar,
el mapa de inundaciones según su ponderación individual pasa a la
respectiva combinación de capas, cada factor está influenciado por un valor
ponderado de acuerdo a su importancia para la amenaza analizada. En la figura
3B se observa el mapa de amenaza de inundaciones del modelo aplicado, mostrando
alto, medio y bajo grado de amenaza, observándose que en las microcuencas y
ríos se evidencia una mayor amenaza de inundación.
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Figura 2 Modelamiento cartográfico para amenaza de
deslizamiento |
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Nota. A =
Mapa de cobertura vegetal, B=Mapa de geologia, C=Mapa de suelos, D=Mapa de
precipitación. |
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Figura 3 Mapas de deslizamientos y amenazas |
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Nota. A=mapa de deslizamientos, B=
mapa de amenazas. |
Modelamiento cartográfico para peligros
Este modelo es el resultado de la integración lógica de
los submodelos de inundación y
deslizamiento. En la Figura 4, muestra la distribución de áreas con
múltiples peligros debidamente clasificados en niveles de peligro muy alto, alto, moderado y bajo,
asociados con la ocurrencia de inundaciones y deslizamientos. Se puede apreciar
que en la zona del distrito de Samegua existe un grado muy alto de amenaza y de
inundación debido a la cercanía de la cuenca del río Moquegua, en la parte alta
de la cuenca, cerca al distrito de Torata, existe un nivel muy alto de
deslizamientos e inundaciones.
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Figura
4 Distribución
de áreas con peligros |
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Vulnerabilidad ambiental de la Cuenca del Río Moquegua
La integración de
información temática realizada a partir de cálculos algebraicos entre los mapas
permitió establecer los parámetros para la elaboración del mapa de
Vulnerabilidad Ambiental final del área de estudio. La ponderación pretendía
indicar la influencia ante inundaciones y deslizamientos, el cual puede
distinguir o influir en la mayor o menor vulnerabilidad del área. Los valores
encontrados en el mapa de Vulnerabilidad Ambiental reflejan la susceptibilidad
de las zonas a actividades antropogénicas o contaminación.
En la Figura 5, se aprecia el mapa de vulnerabilidad
ambiental, donde se observa que en las zonas sombreadas de color rojo con grado
muy alto indican que tienen más susceptibilidad a las actividades
antropogénicas o de contaminación. Esto se debe a la presencia de unidades
mineras, ante la ocurrencia de inundaciones o deslizamiento tienden a tener una
mayor susceptibilidad a una contaminación de la cuenca del río Moquegua,
también se observa que en la parte alta existe un grado muy alto, de acuerdo a
una investigación por Sanchez (2019) durante época de estiaje la concentración
de Al, Pb y Sr fueron bajas, no
representando riesgo alguno para la vegetación, animales, personas y el
ambiente. Sin embargo, en época de avenida, la concentración de aluminio, se
elevó en un 85 %, esto compromete seriamente a la flora y fauna de la cuenca,
siendo una zona de mayor susceptibilidad a la contaminación y toxicidad.
También existe un reporte de la Autoridad Nacional del Agua (ANA, 2014) en el
cual se identificaron en la cuenca alta y baja del río Moquegua Ilo,
vertimiento de aguas residuales, que en época de avenida puede significar una
vulnerabilidad muy alta para la flora, fauna y población cercana.
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Figura 5 Mapa de vulnerabilidad
ambiental |
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Deterioro de cobertura vegetal en la Cuenca del Río Moquegua
Para determnar la
cobertura vegetal, se cuantificó en valores de NDVI que detallan que los
valores negativos indican que el suelo está expuesto y no existe vegetación,
por el contrario, valores positivos indican mayor evidencia de vegetación, tal
como se puede apreciar en la tabla 1 y
la figura 6, los valores encontrados indican que en términos de variación del
área de cobertura vegetal, con una ligera tendencia a disminuir de manera
gradual, esto puede ser un indicador de susceptibilidad ante diferentes
amenazas como inundaciones, deslizamientos, actividad antrópica y
contaminación.
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Tabla 1 Valores NDVI y variación
de cobertura vegetal entre los años 2013 - 20 |
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Año |
Valor NDVI |
Cobertura
vegetal (km2) |
|
|
Suelo expuesto |
Áreas con mayor densidad de vegetación |
||
|
2013 |
-0,29 |
0,60 |
3
406,60 |
|
2014 |
-0,17 |
1,0 |
3
400,54 |
|
2015 |
-0,24 |
1,0 |
3
405,25 |
|
2016 |
-0,24 |
0,59 |
3
406,61 |
|
2017 |
-0,25 |
1,0 |
3
397,36 |
|
2018 |
-0,16 |
1,0 |
3
406,56 |
|
2019 |
-0,21 |
1,0 |
3
393,17 |
|
2020 |
-0,25 |
1,0 |
3
397,72 |
|
Figura 6 Mapas NDVI del 2013
al 2020 |
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5.
Discusión
Mediante
la modelación geoespacial se determinó las áreas de vulnerabilidad ambiental al
superponer mapas de amenazas a deslizamientos e inundaciones, así como
reclasificar las áreas más susceptibles a actividades antropogénicas o
contaminación, que resulta en grado muy alto, alto, moderado y bajo. Asimismo,
los peligros múltiples se determinaron analizando y ponderando los factores que
favorecen su aparición, trasladados a un modelo cartográfico resultando que la
cuenca del río Moquegua presenta niveles de amenazas por deslizamientos e
inundaciones (muy alto, alto, moderado y bajo).
Al
identificar el deterioro de cobertura vegetal haciendo uso de un SIG en la
cuenca del río Moquegua, se observa la cuantificación de área de cobertura
vegetal en el periodo 2013 al 2020. Por otro lado, existe un nivel muy alto
grado (>4) de peligro por deslizamiento en la parte alta y media de la
cuenca del río Moquegua, asi mismo existe un nivel muy alto grado (>4) de
peligro por inundación.
También
se evidencia que existe una relación entre las zonas de vulnerabilidad
ambiental y peligros múltiples en la cuenca del río Moquegua, mediante la
integración de mapas de amenazas de inundaciones y deslizamientos, resultado
que mientras se tenga un grado muy alto en las zonas por inundación o
deslizamientos, existe mayor susceptibilidad por contaminación o actividad
antrópica.
En
esa línea, Meza (2010) al establecer un modelo cartográfico adecuado que sirva
para la identificación de las áreas críticas, los cambios del río y el impacto
ambiental, tuvo como resultado la identificación de los centros poblados
urbanos y rurales que están expuestos a los riesgos. Asimismo, la elaboración
de los mapas georreferenciados y su base de datos: litoestratigráfico, unidades
geomorfológicas, cobertura vegetal, cambios del río, centros poblados urbanos y
rurales, y los mapas de peligros permitió determinar las limitaciones y
potencialidades que tiene el ámbito de estudio. Por otro lado, también se
muestra con lo realizado por Meza (2017), quien diseñó el modelamiento
geoespacial de las zonas de vulnerabilidad ambiental y peligros múltiples, así
como mapas temáticos para identificar los peligros.
La cuantificación del deterioro de cobertura
vegetal hecha por Santos y et al. (2016) muestra que para el año 1999, los valores mínimo,
medio y máximo del NDVI fueron; -0,4 (cuerpos de agua), 0,12 (suelo expuesto y
dunas) y 0,69 (áreas con mayor densidad de vegetación, manglares), mientras que
para la imagen de 2014, los valores NDVI mínimo, promedio y máximo fueron
-0,23, 0,19 y 0,60 respectivamente; dichos resultados son similares a lo
encontrado en el deterioro de cobertura vegetal haciendo uso de un SIG en la
cuenca del río Moquegua, donde los valores fluctúan entre 0,60 y -0,29 para el
año 2013, siendo 0,60 el valor que indica mayor evidencia de vegetación, para
el año 2014, los valores encontrados
(1,0 y -0,17), indican como 1,0, el valor de mayor evidencia de vegetación, y
el valor -0,17 indica que existe mayor evidencia de presencia de suelo
expuesto.
En la
investigación de Viltres (2015), al evaluar de la peligrosidad por
deslizamientos en el municipio Sagua de Tánamo, concluye que los factores condicionantes
y desencadenantes influyen en la ocurrencia de los deslizamientos, destacando
que las clases de peligrosidad se pueden dividir a partir de los pesos
asignados a cada mapa (baja, moderada, alta); se identifica los tipos de la
peligrosidad a lo largo de la franja donde se acentúan los municipios de la
zona, siendo la peligrosidad alta en algunos consejos populares. Algo similar
ocurre en la cuenca del río Moquegua, donde se encontró que existe un nivel muy
alto en la parte alta y media de la cuenca del río Moquegua, debido a factores
condicionantes y desencadenantes identificados en la zona de estudio.
Al
analizar el peligro de inundación, se encontró un nivel muy alto en la parte
alta y media de la cuenca del río Moquegua, estos resultados concuerdan con lo
encontrado por Peña (2017), quien realizó un modelamiento geoespacial para
evaluar la vulnerabilidad ambiental, ante la ocurrencia de inundaciones en la
cuenca baja del río Chillón, encontrando
que los sectores identificados de la cuenca baja existe un nivel considerado
alto.
Por
otro lado, para establecer la relación entre las zonas de vulnerabilidad
ambiental y peligros múltiples mediante la integración de mapas de amenazas de
inundaciones y deslizamientos permitió modelar y analizar el mapa de
vulnerabilidad. En la figura 4, se aprecia el mapa de vulnerabilidad, en el
cual se visualiza que en las zonas de sombreadas de color rojo con grado muy
alto indican tener más susceptibilidad a las actividades antropogénicas o de
contaminación. Esto se debe a la presencia de unidades mineras, ante la
ocurrencia de inundaciones o deslizamiento tienden a tener una mayor
susceptibilidad a una contaminación de la cuenca del río Moquegua, también se
observa que en la parte alta existe un grado muy alto. Este resultado es
respaldado por estudios realizados por Sánchez (2019), que indica que durante
la época de estiaje la concentración de Al, Pb y Sr son bajas, no representando
riesgo alguno para la vegetación, animales, personas y el ambiente. Sin
embargo, en época de avenida, la concentración de aluminio se eleva en un 85 %,
comprometiendo seriamente a la flora y fauna de la cuenca, siendo una zona de
mayor susceptibilidad a la contaminación y toxicidad por aluminio. Asimismo, en
un reporte por Autoridad Nacional del Agua (2014), identifica que en la cuenca
alta y baja del río Moquegua, hay vertimiento de aguas residuales, lo cual en
época de avenida puede significar una vulnerabilidad muy alta para la flora,
fauna y población cercana, resultados similares han sido reportados por
Calderon (2017) al hacer un modelamiento geoespacial para la identificación de
zonas críticas vulnerables a peligros múltiples, cuenca hidrográfica
Camana-Majes-Colca, Arequipa, identificó zonas vulnerables a peligros
múltiples; categorizando el territorio en niveles muy alto, donde se encuentran
poblaciones con fisiografía accidentada, escasa cobertura vegetal, intensas
precipitaciones y condiciones sociales bajas; nivel alto, que representa el
47,9 % del territorio y nivel medio, que representa el 17,0 % y nivel bajo, que
representa el 16,2 % de la cuenca analizada.
6.
Conclusiones
La identificación del grado de peligro por deslizamiento en la zona de
estudio dio como resultado un nivel alto grado (5) y nivel bajo grado (1), el
grado alto se caracteriza a zonas más propensas a la ocurrencia de
deslizamientos y no se recomienda la construcción de infraestructura, estas
zonas se ubican en la parte alta y media de la cuenca del Río Moquegua.
La identificación del grado de peligro por deslizamiento en la zona de
estudio muestra niveles muy alto, alto, moderado y bajo, observándose que
existe un peligro alto cerca de las microcuenca, ya que en época de avenidas,
existe la probabilidad de que ocurra un desbordamiento de esta, pudiendo afectar
a la población cercana.
La determinación de la relación entre zonas de vulnerabilidad
ambiental y peligros múltiples se realizó mediante la integración de mapas de
amenazas identificadas en el área de estudio, que permitió identificar las
áreas de mayor vulnerabilidad, la ocurrencia de deslizamientos o inundaciones,
influyen en la susceptibilidad relacionada con actividades antropogénicas y
contaminación ambiental.
7.
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