Introducción

La inestabilidad de laderas comprende el movimiento de suelo, rocas, escombros, o un conjunto de estos, descendiendo ladera abajo en forma de caídos, deslizamientos y flujos (^{CENAPRED, 2002}), mismos que se rompen y disgregan a medida que descienden; alcanzando dimensiones y velocidades variables durante su evolución, mismos que dependerán del estado de deterioro en materiales que conforman una ladera (^{Suárez, 1998}).

Una ladera, se define como una superficie de terreno que presenta una inclinación y su conformación es natural, se dice que es inestable cuando esta se debilita o pierde su equilibrio a consecuencia de la influencia de los factores desencadenantes (^{CENAPRED, 2001}), tales como la presencia de lluvias intensas y la influencia de la actividad sísmica (^{Anbalagan et al., 2008}) y volcánica (^{Hinojosa-Corona et al., 2009}).

La inestabilidad de laderas, es considerada como el segundo fenómeno geológico que mayor cantidad de pérdidas humanas y materiales provoca a lo largo del mundo (^{Suárez, 1998}), siendo los países en vías de desarrollo y las poblaciones de escasos recursos que habitan los sistemas montañosos de los sectores más afectados (^{Highland & Bobrowsky, 2008}), sin embargo, la literatura refleja, que de ser identificada con anterioridad, la problemática podría evitarse, si se aplican las medidas de control y prevención pertinentes, reduciendo su ocurrencia hasta en un 90 % (^{Suárez, 1998}).

Los factores que influyen en la pérdida de la estabilidad, pueden clasificarse en factores inherentes o condicionantes, los cuales se relacionan directamente con las características morfométricas y paisajísticas propias de la región, tales como la litología, geología, la topografía y uso de suelos, estos no se modifican a través del tiempo, a diferencia de los factores externos o desencadenantes, quienes varían en ocurrencia, intensidad y duración (^{Anbalagan et al., 2008}).

De acuerdo con la literatura, todos los sistemas montañosos pueden presentar algún tipo de inestabilidad, sin embargo, son los sistemas montañosos tropicales que presentan mayor susceptibilidad a sufrir problemáticas relacionadas a la inestabilidad de laderas y fenómenos asociados, puesto que en estas regiones se reúnen cuatro de los elementos principales para su ocurrencia, como son: la topografía, la sismicidad, la presencia de lluvias y la meteorización (^{Suárez, 1998}).

Los estudios de susceptibilidad ante inestabilidad de laderas, presentan altos índices de incertidumbre debido a que el fenómeno engloba una gran variedad de movimientos, velocidades, modos de falla, materiales, restricciones geológicas y además variables, hecho que propicia la toma de decisiones erróneas, significando costos operacionales extraordinarios y una amenaza inminente para la salud humana (^{Suárez, 1998}).

Con la finalidad de reducir el grado de incertidumbre en el análisis de la susceptibilidad, la literatura recomienda su clasificación bajo cinco categorías según su grado de amenaza en las siguientes categorías: Susceptibilidad muy baja, baja, moderada, alta y muy alta (^{Suárez, 1998}).

Las zonas no susceptibles o de susceptibilidad muy baja, comprenden aquellas regiones donde no existe propensión natural de ocurrencia ante inestabilidad a pesar de la presencia de fallas o actividad detonante (^{Cruden & Varnes, 1996}), debido a que estas se localizan en terrenos bajos y no presentan altos índices de meteorización, así como discontinuidades significativas (^{Suárez, 1998}).

Por otro lado, las zonas de susceptibilidad baja, comprende aquellas regiones donde bajo la presencia de fuertes modificaciones en sus factores detonantes, existe la probabilidad de que ocurran fenómenos asociados a la inestabilidad (^{Cruden & Varnes, 1996}), debido a la presencia de fisuras y el desgaste de los suelos (^{Suárez, 1998}).

Las zonas de susceptibilidad moderada, comprenden a aquellas zonas, donde los terrenos presentan propensión natural a presentar fenómenos de magnitud significativa relacionados con la inestabilidad de laderas aun cuando no existan modificaciones significativas en sus parámetros (^{Cruden & Varnes, 1996}), debido a la presencia de erosión intensa y la posible reactivación o aparición de nuevas fallas (^{Suárez, 1998}).

Para aquellos territorios comprendidos bajo la categoría de susceptibilidad alta, cualquier modificación paramétrica en los factores detonantes, propicia la ocurrencia de un número considerable de movimientos de magnitudes significativas (^{Cruden & Varnes, 1996}), debido a que el terreno presenta una propensión natural a la inestabilidad, a consecuencia de la alta incidencia de la erosión y la meteorización, así como la posible reactivación de movimientos, la presencia de discontinuidades desfavorables y la posibilidad de ocurrencia de nuevos movimientos (^{Suárez, 1998}). Para aquellas zonas que se clasifican con susceptibilidad muy alta, las masas de suelo se encuentran altamente meteorizadas y saturadas de discontinuidades desfavorables (^{Suárez, 1998}), donde cualquier cambio en la magnitud o intensidad de los factores detonantes incurrirá en la ocurrencia de un gran número de movimientos, debido a la propensión natural que presenta el territorio (^{Cruden & Varnes, 1996}).

De acuerdo con el Atlas Nacional de Riesgos y al Servicio Geológico Mexicano, el área de estudio se encuentra en una zona de convergencia entre la Sierra Madre Oriental, el eje Neovolcánico y la Sierra Madre del Sur, además de estar influenciada por el cinturón Circumpacífico una de las zonas con mayor actividad sísmica y volcánica del mundo, mismo que se extiende por todo el pacífico oriental desde las costas de Alaska hasta Argentina, cruzando el área de estudio (Mexican Geological Survey, 2007).

A pesar de lo anterior y de que México posee una alta susceptibilidad a presentar fenómenos asociados a la inestabilidad de laderas, debido a que dos terceras partes de su extensión total está conformada por sistemas montañosos de gran complejidad (^{SEDATU, 2014}) y de que año con año, el territorio nacional es azotado por un gran número de tormentas y ciclones tropicales (^{CENAPRED, 2002}), la mayoría de la información referente a amenazas, peligro, vulnerabilidad y riesgos en el país, es escasa y heterogénea, carente de criterios unificados que permitan su compatibilidad y consistencia (^{SEDATU, 2014}).

Por lo anterior, se propone la aplicación del modelo matemático aplicado bajo un entorno de SIG, propuesto por ^{Anbalagan et al. (2008)}, mismo que es usado como método estandarizado para la planeación urbana en terrenos montañosos de la cordillera del Himalaya, India, el cual propone un serie de atributos relativos para cada uno de los factores inherentes y desencadenantes que inciden en la estabilidad, analizando los efectos individuales y colectivos bajo un enfoque empírico, con la finalidad de prevenir riesgos asociados a la inestabilidad de laderas al generar información de calidad que permita la toma de decisiones y la aplicación de sistemas de monitoreo y prevención de accidentes.

Material y Métodos

Zonificación

La zonificación de la susceptibilidad ante inestabilidad de laderas se llevó a cabo por medio del uso del modelo propuesto por ^{Anbalagan et al. (2008)}, el cual es utilizado en la actualidad como método normativo para la gestión del territorio y el emplazamiento urbano en regiones montañosas de la cordillera de Los Himalaya, India, por el Indian Standard mostrando gran eficiencia y calidad en sus resultados.

El método propone el análisis individual y colectivo de los factores que inciden en la estabilidad, clasificando y otorgando atributos relativos para cada uno de estos; dichos factores se clasifican en inherentes que comprenden a la litología, la morfometría y estructura de la pendiente, el relieve relativo, el uso de suelos y las condiciones hidrológicas y los factores desencadenantes, tales como la influencia sísmica, la presencia de lluvias y el estado erosivo de la roca.

Para ello se utilizó una serie de datos cartográficos digitales, mismos que fueron clasificados de acuerdo con el autor, procedimiento que se resume en la Figura 1.

Figura 1 Resumen del procedimiento aplicado para el cálculo matemático de susceptibilidad ante inestabilidad de laderas bajo un entorno SIG. 

El grado erosivo de la roca se calculó a través de la elaboración de cinco mapas temáticos, tres representando a la litología y dos al estado erosivo de la roca; para ello, se utilizó la carta litológica propuesta por ^{Marín & Torres (1990)}, misma que se clasificó en tres categorías, según los atributos relativos propuestos por el autor; resultando en tres mapas temáticos distintos para cada tipo de roca.

Por otro lado, para determinar el grado erosivo de la roca, se hizo uso del Índice de Agresividad Climático (CAI), el cual expresa la propensión del territorio a erosionarse según el volumen de lluvia que precipita (^{Lobo et al., 2010}) y la carta de degradación de suelos de la República Mexicana propuesta por ^{SEMARNAT, (2004)}. Para ello, se clasificó el (CAI) según ^{Lobo et al. (2010)}, para posteriormente, complementar el producto, con los polígonos que registran erosión hídrica alta en la carta propuesta por ^{SEMARNAT (2004)} reclasificando según los atributos relativos propuestos por ^{Anbalagan et al. (2008)}, resultando en dos cartas temáticas pertenecientes al tipo de rocas 1 y 2, mismos que fueron multiplicados por su carta litológica correspondiente y sumados con la carta de tipo de suelo tres, tal y como lo muestra el autor.

Para el caso de la sumatoria de las relaciones entre la pendiente y su estructura, se hizo uso de los Modelos de Elevación Digitales (DEM) obtenidos a través de ^{INEGI (s.f.)}, mismos que fueron procesados bajo un ambiente SIG, con la finalidad de obtener tres mapas temáticos que reflejen la estructura de la pendiente, mismos que fueron sumados con la finalidad de obtener un mapa único.

El mapa de morfometría de la pendiente y el relieve relativo, también fueron obtenidos a través del procesamiento de los (DEM) y la clasificación propuesta por ^{Anbalagan et al. (2008)}, al igual que el mapa de Índice Topográfico de Humedad (TWI) con el cual se elaboró el mapa de condiciones hidrológicas y se complementó con un buffer de 10 m para los principales ríos del área de estudio.

Por último, para la cartografía de uso de suelos y vegetación se utilizó la carta propuesta por ^{INEGI (2017)}, misma que fue clasificada de acuerdo al autor y complementada con la carta de mancha urbana y rural (^{INEGI, 2010}) y un buffer de 10 m para las vías de comunicación (^{INEGI, 2010}) y fallas y fracturas (^{INEGI, 2012}) de la región, obtenidas a través de ^{CONABIO (s.f.)} e ^{INEGI (s.f.)}.

Por último, para las cartas correspondientes a los factores desencadenantes, se utilizaron las cartas propuestas por la ^{UAEM (s.f.)} y la ^{SEGOB (s.f.)}, mismos que fueron clasificados según ^{Anbalagan et al. (2008)}. Posteriormente, todos los insumos fueron sumados tal y como se muestra en la Figura 1.

Resultados y Discusión

Los resultados del modelo muestran que el área de estudio presenta niveles de susceptibilidad que van de bajo a alto, siendo la susceptibilidad moderada la extensión más representativa de todas con más de 1 millón de hectáreas en extensión, el equivalente al 80 % de la extensión total, seguido de la susceptibilidad baja y alta con una susceptibilidad del 13.3 % y 6.5 % respectivamente (Tabla 1).

De acuerdo con ^{Hernández & Ramírez (2016)}, ante un fenómeno de inestabilidad ocurrido en una zona categorizada con susceptibilidad moderada, se espera que las viviendas con cimientos estructurales sólidos, no sufran alteraciones significativas, sin embargo, el daño podría agravarse para aquellas viviendas con cimientos de baja calidad estructural. Además de ello, se esperan daños significativos en infraestructura pública y vías de comunicación que podrían comprometer el movimiento y el acceso a bienes y servicios.

Por otro lado, ante un evento catastrófico en zonas clasificadas con susceptibilidad alta, se esperan efectos de deterioro visibles en los cimientos estructurales, tales como fisuras o roturas en muros y columnas, mismos que comprometen seriamente la integridad estructural. Además de ello, se esperan graves daños en vías de comunicación e infraestructura pública (^{Hernández & Ramírez, 2016}).

El área estudiada, presenta un 6.5 % de susceptibilidad alta ante inestabilidad de laderas, el equivalente a más de 100,000 hectáreas en extensión, significando un riesgo inminente para la infraestructura y las poblaciones urbanas y rurales que ya se encuentran viviendo en la zona (Figura 2).

Figura 2 Zonificación de susceptibilidad ante inestabilidad de laderas, en las cuencas que integran la Bahía de Banderas. 

La literatura refleja, que aquellas regiones consideradas con susceptibilidad moderada son consideradas como zonas relativamente seguras para la expansión urbana, sin embargo, estas regiones pueden presentar algunas zonas inestables, por lo que se recomienda su monitoreo a mayor detalle (^{Anbalagan et al., 2008}).

^{Suárez (1998)} asegura que las laderas que han permanecido estables por mucho tiempo pueden fallar de manera repentina debido a cambios topográficos y en los regímenes de humedad, la influencia sísmica y volcánica, cambios en la resistencia del suelo y el anatropismo. Por lo anterior, se recomienda evitar a toda costa el emplazamiento urbano y las modificaciones en el entorno de las zonas ubicadas en las categorías altas y muy altas, debido al aumento en la probabilidad de ocurrencia de fenómenos asociados a la inestabilidad (^{Anbalagan et al., 2008}).

Conclusiones

Las comunidades urbanas y rurales del área de estudio presentan tendencias de crecimiento poblacional acelerado, gracias a los requerimientos laborales que significa el sector turístico que se desarrolla en las costas, que a su vez demanda una gran cantidad de territorio y recursos primarios para su desarrollo.

Durante muchos años las tendencias de generación de bienes y servicios en México, han generado la degradación de los recursos que los hacen posibles, promoviendo su deterioro; siendo los suelos uno de los recursos más afectados.

En la actualidad la región ya presenta inestabilidad de laderas en forma de caídos y flujos leves, fenómenos que podrían agravarse a medida que se desarrolle el deterioro y agrave la deforestación, por lo que es necesaria la aplicación de medidas de monitoreo, control y prevención de la inestabilidad, con la finalidad de reducir la incertidumbre en su ocurrencia.

El procedimiento propuesto por ^{Anbalagan et al. (2008)} ha demostrado ser de gran eficiencia a la hora de determinar áreas susceptibles a presentar eventos relacionados a la inestabilidad de laderas en diferentes categorías, sin embargo, el autor propone estudios más detallados para las zonas de susceptibilidad alta y muy alta, con la finalidad de reducir la incertidumbre del evento y proponer así, planes de control y prevención del fenómeno.