Inestabilidad en laderas de Orosiel

--Miguel Bolaños, Rolando Valdés, Sergio Arce, Ricardo Chavarría y Rosa Vásquez--

A la 1.30 am del 31 de agosto de 2002 ocurrió un deslizamiento de tierra de gran magnitud en la Quebrada Alto Loaiza, localizada en los cerros ubicados al sur-oeste de la ciudad de Orosi, provincia de Cartago, específicamente entre las coordenadas Lambert N 551 784 y 551 180, E 197 073 y 197 002 (figura 1). Su paso por el poblado Alto Loaiza provocó siete muertes y destruyó varias viviendas. El Instituto Costarricense de Electricidad en la zona tiene tres líneas de transmisión: (1) LT Río Macho-El Este, de 230 Kv, ubicada en las zonas altas de la cuenca -fuera del área de influencia del deslizamiento.

(2) LT Río Macho-El Este, de 138 Kv, ubicada en las zonas bajas de la cuenca -el deslizamiento se localiza bajo el vano entre las torres 7 y 8. (3) LT Río Macho-Cóncavas, de 34,5 Kv, paralela a la línea citada anteriormente, con una distancia entre ambas de aproximadamente 25 m. Adicionalmente, en la zona se localiza la tubería del Acueducto Metropolitano, que abastece la ciudad de San José, cuyo trazo está aproximadamente a 50 m de la corona del deslizamiento. Dada esta situación se procedió a realizar una investigación del fenómeno y a hacer una caracterización geológico-geotécnica de la zona aledaña

Los cerros de las inmediaciones de la ciudad de Orosi son reconocidos por la gran cantidad de deslizamientos que allí puede identificarse y por los problemas de reptación de suelos en las laderas con altas pendientes. En toda el área bajo estudio es notorio el cambio en el uso de la tierra, pasando de zonas boscosas a áreas para pastos y cultivos, principalmente de café y plátano, lo cual ha modificado los patrones naturales de escorrentía produciendo un incremento de la capacidad erosiva de dichas aguas, aspecto que afecta la estabilidad natural de los terrenos. Aunado a esto, existe allí riesgo sísmico, del que la historia reciente ha sido testigo: (1) sistema de fallas Aguacaliente, que provocó los terremotos de 1910 y 1951, destruyendo el primero parte de la ciudad de Cartago y causando el otro daños a la localidad de Orosi; (2) sistema de fallas Navarro, que desde la década de los ochenta se ha constituido en el más activo, con eventos de hasta 4 grados de magnitud.

En la zona afloran cuatro unidades litológicas, entre rocas sedimentarias y depósitos recientes. Las primeras corresponden con el basamento local y de ellas se reconocen dos tipos (figura 2): el primero consistente en areniscas, lutitas y brechas de la formación Pacacua que buzan al sur y suroeste y forman el Sinclinal El Tanque, y afloran ampliamente en el área ubicada aproximadamente entre la línea de transmisión LT Río Macho-El Este de 230 Kv hasta el poblado de Orosi; por efectos del tectonismo y el grado de meteorización tienden a ser muy susceptibles a la inestabilidad. Y el segundo tipo está constituido por rocas areniscas silíceas de la formación Coris, aflorando al sur y al suroeste de la línea de transmisión LT Río Macho-El Este de 230 Kv, siendo también susceptibles a la inestabilidad y buzando al norte y al noreste. Sumado a lo anterior, en ambos casos la abundancia de aguas subterráneas genera una estabilidad precaria de los taludes.

Los depósitos recientes afloran en la margen del Río Grande de Orosi y en las pendientes de los taludes, y bajo esta denominación se agrupan dos tipos de depósitos: coluvios y aluviones. Con base en los manantiales observados se han identificado dos tipos de acuíferos: libres y colgados. Se encuentra también una serie de manantiales de agua caliente asociados con las fallas Navarro y Orosi.

Desde el punto de vista estructural, el área se encuentra afectada por fallas, diaclasas y un plegamiento (Sinclinal El Tanque), todo provocado por una compresión de rumbo norte-sur. Los sistemas de fallas presentes más importantes son Orosi y Navarro.

El deslizamiento que motivó la avalancha catastrófica se caracterizó por involucrar principalmente el estrato de suelo residual con un mecanismo de desplazamiento tipo rotacional en su parte inferior y algún aporte traslacional en su parte superior. Se presentó como una sucesión de eventos en cadena motivados por un periodo anómalo de lluvias en la zona. Se generó en una ladera de alta pendiente cuya parte superior tiene forma de lomo hundido en la corona, estructura propia de silla de falla que acusa que el cauce de Quebrada Loaiza se oriente, por lo menos en parte de su trazo, en una falla posiblemente de tipo transcurrente que se inclina hacia los 120°, con un buzamiento de 70°; su dirección es noreste-suroeste.

En la corona quedó expuesto, además, un plano de falla con orientación casi este-oeste y buzando 70° al norte. Probablemente pertenece al mismo sistema sobre el que transcurre el afluente oeste de Quebrada Tanques. Ambas estructuras generan una mayor debilidad en las rocas presentes incrementando la inestabilidad potencial, además facilitan la infiltración del agua de escorrentía superficial en su parte alta.

Los patrones de drenaje primario están bien definidos, constituidos por cauces profundos rodeados por pendientes altas con más de 100 m de alto. En la base del deslizamiento fluye una quebrada alimentada por nacientes locales. Sobre la zona deslizada se presentan flujos de agua resultado del agua de infiltración En la parte alta de la corona es evidente la formación de grietas características del retroceso continuo del fenómeno. A lo largo del deslizamiento se observa el proceso de corrimiento, donde flujos de material suelto se encuentran depositados en ambos taludes, desde la corona del deslizamiento hasta el reciente abanico aluvial. Estos depósitos de material constituyen al menos una cuarta parte del volumen desplazado y se encuentran en condiciones de inestabilidad inminente, los que en presencia de más lluvias o de algún evento sísmico van a fluir hacia la quebrada.

A pesar de que son notorias áreas más húmedas, como se mencionó anteriormente, no se muestra ninguna corriente de agua importante que esté saturando permanentemente el material removido. Sí es de esperar que en otro periodo de lluvias de importancia se sature y desestabilice una buena parte de este material. El mecanismo de falla se intuye como una sucesión de deslizamientos desde el pie hacia la corona, que se comportan como un conjunto de bloques sucesivos que se desestabilizan al saturarse y provocan la inestabilidad del bloque inmediato superior al quitarle el soporte de pie. Esto, con un desarrollo circular en la base característico de los suelos homogéneos inestables y un desarrollo traslacional en su parte alta, facilitado por la presencia de un plano orientado a favor de pendiente. La quebrada que corre en la base del deslizamiento conforma un cauce en forma de V, con taludes a ambos lados de pendientes empinadas, a la cual cae el material deslizado que viene con un contenido de humedad aproximado al límite líquido. Este contenido de humedad, que es aumentado con el caudal de la quebrada y favorecido por la pendiente aguas abajo del cauce, hace posible la avalancha, que es depositada al llegar al cono de deyección antiguo sobre el que se proyectaba un desarrollo urbanístico.

En el área de depósito del material de la avalancha se pueden distinguir evidencias del efecto de varios eventos sucesivos que fueron dirigidos por los accidentes topográficos presentes a lo largo del cauce. El material deslizado se caracterizó, entre otras cosas, por la poca cantidad de árboles. El evento sucedió en una zona deforestada y conformada por un suelo residual fino, con la presencia de bloques de diversos tamaños.

Una vez establecido el marco geológico-geotécnico se procedió a analizar las características particulares que motivaron el deslizamiento. El objetivo de esta acción fue tratar de definir si en la zona de Orosi se presentan condiciones similares a las de Alto Loaiza que pudieran provocar deslizamientos en el futuro. Se recurrió a las diferentes metodologías existentes para evaluar la susceptibilidad de un terreno ante deslizamientos, las que establecen un tipo de variables conocidas como elementos disparadores del fenómeno, que en su gran mayoría son los sismos y las altas precipitaciones.

Al comparar estas metodologías con el caso del deslizamiento de Orosi se puede concluir que no son aplicables, ya que los elementos disparadores del deslizamiento solo pueden ser diferenciados cuando se estudian grandes extensiones de área. Cuando se está trabajando en definir la susceptibilidad ante deslizamientos de los terrenos de una cuenca pequeña, los efectos de un sismo se van a sentir con la misma intensidad en toda el área, y en cuanto a la intensidad de la lluvia se puede asumir el mismo criterio. Por lo tanto las metodologías conocidas no son de uso en este caso. Ante esta situación se procedió a realizar un análisis utilizando otros elementos que influyen directamente sobre la estabilidad de los terrenos en Alto Loaiza: magnitud de la pendiente, dirección de la pendiente y estructura geológica. Se partió de la premisa de que pendientes mayores de 60° presentan una mayor vulnerabilidad de deslizamiento que pendientes menores.

Con respecto a la dirección de la pendiente se tomó como criterio que cuando la pendiente de las laderas favorece la inestabilidad, eso representa una mayor vulnerabilidad que direcciones de pendientes orientadas en contra de un posible deslizamiento. Se tomó en consideración el fallamiento en la zona que, como se explicó anteriormente, se tiene fallas debidamente identificadas en campo y fallamientos geológicos inferidos como producto del análisis de las fotografías aéreas. La mayor vulnerabilidad se asocia a la interacción de fallas identificadas en campo.
Operando los mapas con las características señaladas anteriormente y utilizando un programa de información geográfica como el Arc View, se obtiene un mapa en el que se observan las zonas de mayor vulnerabilidad ante deslizamientos en Orosí. Los resultados mostrados en esa figura deben interpretarse como una identificación de zonas propensas a deslizarse y se debe utilizar como una herramienta en la prevención de desastres por deslizamiento y/o avalanchas en la zona. Además, debe ser un insumo en un futuro plan regulador para la ciudad de Orosí.