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INTRODUCCIÓN
La minería provoca diversos impactos ambientales. Entre los impactos ambientales que provoca, está la generación de miles de millones de toneladas de roca molida y contaminada con niveles significativos de toxinas como sustancias químicas y metales pesados (jales) que son desechados y vertidos en depósitos a cielo abierto (Oyarzun et al., 2011). A nivel mundial se estima que existen 217 km3 de jales (equivalente a 282.5 billones ton) creciendo anualmente 12.3 km3 de jales (Le Pan, 2021). Uno de sus impactos ocurre en alrededor de 479 200 km de canales de ríos y 164 000 km2 de planicies de inundación afectadas por jales mineros tóxicos, pasados y futuros, desechados por la minería metálica, afectando a cerca de 23 millones de personas que viven en sus cercanías a nivel mundial y (Macklin et al., 2023). Los jales mineros amenazan socioambientalmente tanto en México como en el mundo.
Los jales son semejantes a suelos artificiales. Los jales mineros son depósitos de rocas trituradas y molidas con textura desde gruesa hasta muy fina sobrantes de la extracción mineral (Reyes, 2014). Durante el beneficio minero se adicionan compuestos químicos para separar los minerales de interés del material parental (ELAW, 2010). A pesar de su similitud con los suelos, los jales resultan tóxicos para el ambiente y la sociedad.
Los jales son propensos a la erosión y al movimiento en masa. La erosión consiste en el desprendimiento y arrastre graduales de partículas de suelo por acción de la escorrentía del agua de lluvia, que las moviliza y deposita (Morales, 2014; Castro et al., 2017). La escorrentía forma surcos y cárcavas (Morgan, 2005. Cuando el subsuelo del terreno es inestable puede producir tubos (tubificación) o túneles (tunelamiento) (Scheffer y Schachtschabelm, 2016). La superficie del terreno erosionada expone elementos finos del suelo, raíces de las plantas y la roca madre (García-Rodríguez, 2015). El movimiento en masa de grandes volúmenes de materiales pendiente abajo se denomina deslizamiento de laderas (Paz et al., 2017). Los jales mineros son sensibles a la erosión y al deslizamiento de ladera poniendo en peligro a los humanos y a los ecosistemas (Rana et al., 2021).
Los jales dispersos en el ambiente tienen impactos negativos. La dispersión de jales provoca el azolve de ríos y presas, modifica la hidrología y contamina, amenazando a la biota y las poblaciones humanas (Musali, 2008; Arango y Olaya, 2012; Islas, 2013). Las presas construidas sobre los ríos atrapan los sedimentos contaminados con metales pesados; las zonas de inundación y los meandros llegan a ser sumideros permanentes para los sedimentos finos contaminados, cuando la inundación sobrepasa la profundidad del cauce (Vázquez-Tarrío et al., 2024).
Las partículas tóxicas en los jales son arrastradas a través del paisaje. Las partículas tóxicas pueden presentarse en los lodos, suelos e incluso dispersarse por kilómetros desde los depósitos de jales (Valentin et al., 2005; Rivera, 2009; Bao et al., 2019). La dispersión de partículas tóxicas desde los jales es una seria amenaza (Esteller et al., 2015).
Esta investigación analiza el movimiento de los jales en Huautla, Morelos (Figuras 1 y 2). Mediante el uso de SIG se calculó el movimiento por erosión utilizando la Ecuación Universal de Pérdida del Suelo (USLE) y estudió la Susceptibilidad al deslizamiento de ladera de los depósitos de jales. Un reconocimiento por percepción remota y en campo buscó evidencias de erosión y deslizamientos. Finalmente, los metales pesados en los jales y las zonas de inundación del arroyo contiguo se verificaron colectando y analizando muestras de suelo.
Figura 1 Localización de dos depósitos y tres presas de jales en Huautla dentro de la REBIOSH al sur del Estado de Morelos, centro de México. En figura siguiente se presentan imágenes más antiguas para cada uno de los depósitos y de las presas.
ZONA DE ESTUDIO
Huautla se ubica dentro de la Reserva de la Biósfera Sierra de Huautla (REBIOSH), al sur del estado de Morelos (Figura 1). La zona se encuentra entre los 900 y 1300 msnm (INEGI, 2015) (Figura 2). El clima es cálido subhúmedo con lluvias en verano Aw0’’(w)(e)g (García, 2004). La temperatura media anual es 24.3°C y la precipitación total es 884.2 mm (Juárez, 2017). Los suelos son tipo feozem, limitados por roca continua o material calcáreo (POEREM, 2014). Predominante la vegetación secundaria arbustiva de selva baja caducifolia (INEGI, 2021) (Figura 2). La zona presenta pendientes abruptas (<45°) y sistemas montañosos, destacando la Sierra de Huautla, entre Morelos, Puebla y Guerrero (Barats et al., 2020).
La minería de plata empezó en la zona de Huautla a mediados del siglo XVI concentrándose alrededor de la Hacienda Tlalchichilpa y, luego cerca del poblado de San Francisco de Huautla, fundado en 1570 (Sánchez, 2002). La actividad minera terminó a principios de los años 1990 (Juárez, 2017), dejando minas y depósitos de jales abandonados (Márquez et al., 2022). Originalmente, en la zona se reportaron tres jales: Las Presas, Los Molinos y Tlalchichilpa (Esteves, 2018). Recientemente, se aclaró que en Los Molinos eran dos presas de jales, a lo que se añadió otro depósito antiguo dentro del poblado Huautla (Márquez et al., 2022) (Figura 1 y 2).
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se dividió en cuatro partes: (a) erosión; (b) susceptibilidad al deslizamiento de ladera; (c) reconocimiento de la zona, d) cuantificación de metales pesados en los depósitos de jales y en zonas de inundación del Arroyo Grande.
El cálculo de la erosión y de la susceptibilidad al deslizamiento de ladera se realizaron mediante SIG. Los análisis utilizaron un mapa de pendientes a partir del Modelo Digital de Elevación (MDE) generado con curvas de nivel cada cinco m (POEREM, 2014) (Figura 3). Estos análisis se realizaron en ArcGIS ver.10.8 y se detallan a continuación.
Fuentes: POEREM (2014), Google Earth (2024).
Figura 3 Cárcavas en Las Presas (flechas amarillas) con curvas de nivel (líneas color blanco).
(a) Erosión
La erosión se calculó con la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE, por sus siglas en inglés) por el método propuesto por Aguirre-Salado et al. (2017). El cálculo fue para cuatro años con distinta precipitación (CONAGUA, 2017): 1975 y 1973 (2125 mm y 1756 mm, respectivamente), años de mayor precipitación; 2015, año con mínima precipitación (407.7 mm); 1969, año del rompimiento de una presa de jales (1131.5 mm) (Márquez et al., 2022).
La USLE utiliza la siguiente ecuación:
donde A es la erosión de suelo (ton/ha-1año-1); R es el factor de erosividad por precipitación (MJ x mm/h-1ha-1 x año); K es el factor de erosionabilidad del suelo (ton x h x MJ-1mm-1) estimado en 0.026 equivalente al suelo tipo regosol de textura gruesa (Loredo-Osti et al., 2007); LS es el factor topográfico longitud-pendiente e inclinación, calculado para L conforme al método puntual de Griffin et al. (1988) y para S por el de Moore y Wilson (1992) (Hrabalíková y Janeček, 2017); C es el factor para el uso y cobertura del suelo (sin dimensiones), asignando valores conforme a la cobertura vegetal o su ausencia, en las distintas zonas del jal (Aguirre-Salado et al., 2017); P es el factor de prácticas de conservación de suelos, tomando un valor crítico (1), por carecer de estas. R se obtuvo con un estimador de R2 (0.98) y un modelo de regresión del Mapa Nacional de Erosión Potencial para México para la zona de estudio (Región 8) (Loredo-Osti et al., 2007):
donde x = precipitación anual; Y = EI30: EI = Índice de erosividad de la lluvia por evento (MJmm/ha hr) (Montes-León et al., 2011). Los valores de precipitación utilizados corresponden a la estación meteorológica Huautla (CONAGUA, 2017). La erosión intensa observada en las cárcavas no pudo calcularse en este estudio.
(b) Susceptibilidad al deslizamiento de ladera
La susceptibilidad al deslizamiento de ladera se calcula utilizando factores fundamentales y factores desencadenantes de acuerdo con Mora et al. (2002) (Segura et al., 2011; Lin et al. 2017), considerando los siguientes factores:
Los factores de susceptibilidad fueron: Pendiente + Tipo de suelo + Humedad del sitio, enriqueciendo el método agregando los factores: + Litología + Uso de Suelo (Du). Los factores de Disparo fueron: Zonas de debilidad (Dd) + Precipitación (Dp) (Garduño, 2013).
El álgebra de mapas para calcular la susceptibilidad al deslizamiento de ladera se realizó en SIG. Las pendientes fueron reclasificadas, asignándoles variables categóricas ordinales (Mora et al., 2002). La precipitación máxima alcanzada en un día fue de 106 mm en julio de 2006 (CONAGUA, 2017). Los meses con más lluvia para esta zona tropical rebasaron los 230 mm en un mes, correspondiendo al factor 2 (Mora et al, 2002). La zona se caracteriza por presentar numerosas minas abandonadas e interconectadas subterráneamente; además, presenta evidencias de erosión superficial e interna en los jales, por lo que fue considerada de alto riesgo ante fenómenos sísmicos (Ts= 7). El mayor riesgo fue en las presas de jales por tener alturas mayores a 20 m, los depósitos sin confinar fueron no mayores a 2 m. El resultado es la combinación de todos los factores y no se establece una escala única de valores del indicador, pues estos se ajustan a las condiciones de cada área estudiada (Barrantes et al., 2011). El rango de valores obtenidos se divide en cinco clases a las que se les asignan calificativos que representan los diferentes niveles de susceptibilidad: Muy Baja, Baja, Media, Alta, Muy Alta.
(c) Reconocimiento de la zona
El reconocimiento se realizó por percepción remota y recorridos de campo. Los cambios a través del tiempo se describieron utilizando distintos productos de percepción remota: una fotografía aérea (1970), una ortofoto (1995) y visualizando distintas estaciones del año entre 2011 a 2023 en Google Earth. En el reconocimiento visual se analizaron los cambios estructurales, evidencias de desplazamiento y colonización vegetal en los depósitos (Figura 4a-d). En los recorridos de campo se identificaron evidencias de erosión y de deslizamientos de ladera.
Nota: la carta de INEGI está desfazada del cauce en la imagen.
Fuentes: QGIS (2021). Escena de Mapa satelital; SIATL (2023). Región hidrológica RH18fa.
Figuras 4 Imágenes de los jales. A) Los Molinos; B) Las Presas; C) Tlalchichilpa; D) Huautla. Delimitación de los depósitos de jales (línea amarilla); cauces (línea azul).
(d) Cuantificación de metales pesados en los depósitos de jales y en zonas de inundación del Arroyo Grande
El contenido de metales pesados se determinó en muestras compuestas de sedimento (depósito de jal). El muestreo fue aleatorio, utilizando un nucleador. Las muestras se tomaron a cada 20 cm de profundidad hasta la máxima penetración posible. Las muestras se tomaron en los bancos de los jales y en las zonas de depósito del Arroyo Grande al que convergen los cauces cercanos a los depósitos (Figuras 4a-d): meandros (Sitio 1, 2, 3) y zonas de inundación (Sitios 4, 5) (Figura 20). En Los Molinos, por seguridad, solo se muestreó la presa de jales del este. Las concentraciones de zinc (Zn), cadmio (Cd), cobre (Cu), plomo (Pb), mercurio (Hg) y arsénico (As) se obtuvieron por el método de voltamperometría de redisolución anódica, Metrohm ®, 797 VA Computrace. Los resultados se compararon con los límites máximos permisibles (LMP) de la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 (Cd, Pb, Hg) (SEMARNAT, 2007) y la EPA (Cu, Zn) (U.S. EPA, 1994).
RESULTADOS
(a) Erosión
El comportamiento de la erosión de acuerdo con la USLE fue distinto entre las presas y los depósitos de jales. Los resultados de la USLE muestran que en el año con mayor precipitación (1975), en los depósitos de jales (Tlalchichilpa y Huautla) la erosión fue mínima (Figuras 5 y 8). Mientras que, en las presas de jales (Figuras 6 y 7) se presentó la máxima erosión (> 200 ton/ha-1/año-1). En el año de 1973, el segundo año como mayor precipitación (1,756 mm), la erosión fue 0 y mínima (10 ton/ha-1año-1) en casi todo el depósito de Tlalchichilpa (Figura 5); en la presa de jales Los Molinos (Figura 6) se registró el segundo mayor intervalo de erosión en la zona entre las dos presas de jales presentes; en la presa de jales Las Presas (Figura 7), la erosión se concentró en los taludes (50 a > 200 toneladas/ha-1año-1) y en el banco fue nula, mientras que, en Huautla (Figura 8), en general, la erosión fue 10-50 y 50- 200 ton/ha-1año-1. En el año más seco (2015), los depósitos de Tlalchichilpa y Huautla tuvieron la erosión más reducida (0-10 ton/ha-1/año-1) (Figura 5 y 8); en las presas de jales, la erosión máxima fue 10-50 ton/ha-1/año-1 (Figuras 6 y 7). En 1969, año de la rotura de la presa en Los Molinos, la erosión fue 50-200 ton/ha-1/año-1 en la zona de rompimiento de la presa (Figura 6); Las Presas, aún no eran construidas, pero hubieran tenido una alta erosión (50-200 ton/ha-1/año-1) (Figura 7); en los depósitos de Tlalchichilpa y Huautla, la erosión fue mínima (0-10 ton/ha-1/año-1) y baja (10-50 ton/ha-1/año-1), respectivamente (Figuras 5 y 8).
Figura 5 Estimación de la erosión de suelo de los jales basándose en el modelo USLE en el depósito de jales Tlalchichilpa. Este depósito es el más antiguo y no presentó cambios en los distintos años. En este caso, la erosión se mantuvo entre 0-10 ton/ha-1/año-1 y fue 0 ton/ha-1/año-1 en la parte central del depósito.
Figura 6 Estimación de la erosión de suelo basándose en el modelo USLE en las presas de jales Los Molinos (E y W). Obsérvese que, en 1975, año con mayor precipitación, la erosión se intensificó en la presa oeste (W) siendo > 200 ton/ha-1/año-1 en distintas porciones del jal. En los años 1973 y 1969 descendió la erosión a 50-200 ton/ha-1/año-1 en la mayor parte de los jales. En el año más seco (2015) la erosión tuvo un valor muy bajo (10-50 ton/ha-1/año-1) en la mayor parte del jal.
Figura 7 Estimación de la erosión de suelo de los jales basándose en el modelo USLE en la presa de jales Las Presas. En esta presa la erosión se concentra todo el tiempo en los taludes de la presa. En 1975 tuvo la mayor precipitación y la erosión sería >200 toneladas/ha-1año-1, conforme desciende la precipitación en 1973 y 1969, también la erosión disminuiría en casi todo el talud a 50-200 toneladas/ha-1año-1. En, 2015, el año más seco, la erosión máxima fue 10-50 ton/ha-1/año-1.
Figura 8 Estimación de la erosión de suelo de los jales basándose en el modelo USLE en el depósito de jales Huautla. En este jal la erosión descendió en los años, 1975 > 1973 > 1969 > 2015, conforme disminuyó la precipitación. La mayor erosión fue de 50-200 ton/ha-1año-1 en casi todo el depósito en el año con mayor precipitación (1975) y la menor 0-10 ton/ha-1año-1 en casi todo el jal en el año más seco (2015).
(b) Susceptibilidad al deslizamiento de ladera
La Susceptibilidad al deslizamiento de ladera fue variable en los depósitos de jales. En los bancos fue Muy Baja y Muy Alta en los taludes de las presas de jales Los Molinos y Las Presas (Figura 10). En Tlalchichilpa, la Susceptibilidad fue Muy Alta y Alta en la porción sur del depósito, Media, Baja y Nula en la parte norte. Huautla presentó susceptibilidad Media en casi todo el depósito y Baja en la parte central.
Fotos: R. Márquez-Huitzil (2022, 2017).
Figura 9 Vistas oblicuas de dos presas de jales. A) Las Presas; B) Los Molinos. Los bancos son zonas superficiales y planas (flecha amarilla), el talud presenta pendientes en las presas de jales (flecha roja).
Figura 10 Susceptibilidad al deslizamiento de ladera en los cuatro depósitos de jales basándose en el método de Mora-Vahrson (Mora et al., 1992). Obsérvese que en (a) Los Molinos casi toda la superficie presentó Muy Alta susceptibilidad; (b) Las Presas tuvo susceptibilidad Muy Alta en los taludes y Muy Baja en el banco; (c) Tlalchichilpa presentó susceptibilidad Muy Alta en la porción sur del depósito; (d) Huautla tuvo susceptibilidad Media en casi todo el depósito y Baja en su porción central.
(c) Reconocimiento de la zona
En 1970 se comprueba un deslizamiento de ladera y dispersión por el arroyo (Figura 11a-d). Los materiales llegaron hasta el Arroyo Grande demostrando el movimiento en masa de los materiales. La imagen muestra el arrastre de los materiales sobre el arroyo hasta llegar el Arroyo Grande cambiando la tonalidad.
Foto aérea: INEGI (1970).
Figura 11 Rompimiento de la presa de jales en Los Molinos. (a) Rompimiento de la presa en colores claros (flecha verde); (a-c) materiales dispersos sobre el arroyo de color claro (flechas rojas); (c-d) llegada hasta el Arroyo Grande en color obscuro (flechas cian).
El análisis de las imágenes fotográficas muestra que los jales y las áreas de depósito de materiales erosionados de ellos son aledaños a los cauces (Figura 4a-d). El rompimiento fue provocado por un mal fraguado, posiblemente ocasionado por un año lluvioso. El trayecto de las escorrentías naturales cruza o es adyacente a los depósitos de jales en laderas que alimentan los jales hacia el Arroyo Grande. Por ello, los materiales se arrastraron directamente a los cauces (Figura 11).
(d) Cuantificación de metales pesados en los depósitos de jales y en zonas de inundación del Arroyo Grande
En algunos sitios, los metales pesados presentaron valores por encima del Límite Máximo Permisible (LMP): a) el zinc se presentó por arriba del LMP a diferentes profundidades en los depósitos de jales y ligeramente por arriba en las zonas de depósito del Arroyo Grande 4 y 6 (zonas de inundación) (Figura 12 y 13a); b) el cadmio se encontró por arriba del LMP en las zonas de depósito del Arroyo Grande 1 a 3 en el meandro (Figuras 12 y 13b); c) el plomo se presentó por arriba del LMP en todos los depósitos de jales y en el cauce de Las Presas (Figuras 12 y 13c); d) el cobre presentó un comportamiento similar al plomo, pero también en las zonas de depósito del río 4 y 5 (Figuras 12 y 13d); e) el mercurio solamente se encontró por arriba del LMP en los depósitos de Tlalchichilpa y Huautla (Figuras 12 y 13e); f) el arsénico se presentó por arriba del LMP en todos los depósitos de jales y en la zona de depósito 4 a 6 (zona de inundación) (Figuras 12 y 13f).
Figura 12 Zonas de depósito en el Arroyo Grande (color magenta) en Las Presas y el depósito de Huautla (color naranja). Las zonas de depósito 1, 2 y 3 corresponden a la zona de depósito de los meandros y, la 4 y 5 corresponden a la zona de inundación del Arroyo Grande. Obsérvese que todos los depósitos de jales tienen un cauce aledaño perenne o estacional que converge al Arroyo Grande, donde se encuentran las zonas de depósito muestreadas
DISCUSIÓN
En México, como en el mundo, la presencia de jales o relaves mineros representa un riesgo creciente para el ambiente y la sociedad. Uno de los factores que influye en la composición química de los relaves se relaciona con el grado de erosión durante el almacenamiento en la presa de jales (Kossoff et al., 2014). Desde el inicio del siglo XX, la frecuencia de falla en las presas de jales fue creciente en México y el mundo (Ramos-Arroyo y Siebe-Grabach, 2006; Lin et al., 2022). Por tanto, el conocimiento de los factores vinculados a la dinámica de los depósitos de jales resulta de gran importancia para el diseño de estrategias de contención.
(a) Erosión
En todos los sitios donde se depositaron los jales se combinan con los factores físicos que propician su desplazamiento. La morfología de las presas y la falta de cubierta vegetal contribuyen a las altas tasas de erosión en estos sitios. En los bancos con una pendiente ligera (< 4°) la erosión es cercana a 0, mientras que en los taludes inclinados (> 25°) y de gran longitud (> 15m) con vegetación muy dispersa propiciando una erosión >200 ton/ha-1año-1 (Márquez et al., 2022). Esto provocó que la erosión se concentrara en los taludes de las presas de jales. La mayor erosión fue en los depósitos de Huautla relacionado con una pendiente de 4-15° en diversos puntos del depósito Huautla, además de la pendiente del propio sitio (>20°), pero que presentan < 2m de altura en algunos puntos y escasos árboles dispersos sin arbustos ni hierbas con asentamientos humanos cercanos donde se cría ganado porcino que pastoreo libremente en el sitio; mientras que, en Tlalchichilpa, la pendiente es ligera (4 y 10°) con una cubierta vegetal casi total de árboles, arbustos y hierbas. lo que favorecen influyen directamente en que la erosión sea prácticamente nula en este sitio. La morfología de los depósitos y presas de jales, la cobertura vegetal, el tiempo de abandono, la morfología del sitio de depósito, el escurrimiento y las actividades antropogénicas influyen claramente en la erosión.
En otros estudios sobre jales se han calculado cantidades máximas de erosión, similares a las encontradas en este trabajo (> 200 ton /ha-1año-1). En zonas semiáridas del noroeste de México se calculó la erosión en tres jales: en uno se calcularon 346 ± 9 ton/ha-1año-1; en otro, 493 ton/ha−1año−1; 232 ton/ ha−1año−1 para otro jal (Peña-Ortega et al., 2019). Al sureste de España, en San Cristóbal-Perules se calcularon 150 ton/ha-1año-1, valores que están de acuerdo con los calculados para otras áreas mineras (Martín et al., 2015). La erosión es uno de los principales problemas que se presentan en los depósitos de jales (Amponsah-Dacosta, 2015).
(b) Susceptibilidad al deslizamiento de ladera
La antigüedad de los depósitos y las presas de jales influye en las diferencias en susceptibilidad al deslizamiento de ladera. Los depósitos de jales sin contención, entre 100 años para Huautla y 300 años para Tlalchichilpa, pueden corresponder a los últimos vestigios de presas de jales. Estos depósitos pudieron haber sido construidos con los mismos criterios que las presas de jales actuales, pero con el paso del tiempo pudieron haber sufrido procesos de erosión y movimientos en masa como las presas actuales, siendo arrastrados los materiales directamente hacia los cauces de los ríos aledaños en lluvias. Existe multitud de presas hidráulicas en el mundo conocidas como “presas de terraplén”, es decir, fabricadas con materiales sueltos que pueden ser finos, como las presas en Huautla, a muy gruesos (escollera) (Direction Sites et Territoires, 2022). Los jales se manejan inicialmente como lodos que, al secarse se vuelven sumamente sólidos y con ellos construyen las presas. Sin embargo, el intemperismo por el agua la inclinación de los taludes, los terremotos y el sobrellenado provocan la degradación de las presas (Rivera, 2009), como demostraron las grandes cárcavas, exhumación de raíces y tubificación en las presas de jales de Los Molinos y de Las Presas. Como mostró este estudio, las presas de jales pierden decenas a cientos de toneladas de jales en años lluviosos que, mediante movimientos en masa y erosión, en cientos de años estos desplazamientos pudieron producir los pequeños depósitos de jales encontrados.
Considerando la erosión y la susceptibilidad al deslizamiento de ladera, tanto las morfología y estructura de los jales, como las características del medio físico en el que se depositan y la vegetación que se establece sobre los jales influyen en estos aspectos. Al parecer la pendiente, la estructura de la presa de jales y la del terreno son los factores que intervienen tanto en la erosión como en la susceptibilidad al deslizamiento de ladera.
(c) Reconocimiento de la zona
En Huautla, las presas de jales y los depósitos sin confinamiento fueron depositados en barrancas sobre laderas con pendientes pronunciadas. Los jales depositados en estos sitios interrumpen la escorrentía, aumentando considerablemente la erosión, la susceptibilidad al deslizamiento de ladera, así como el lixiviado de las sustancias tóxicas contenidas en estos (Hungr et al., 2013; Iverson et al., 2015; Bao et al., 2019; Peña-Ortega et al., 2019; Copaja y Muñoz, 2022). Las presas de jales de Huautla presentaban una estructura con taludes de pendientes pronunciadas y de gran longitud confinando los jales y soportando el banco. Estos interactúan con las características físicas de los sitios donde se depositaron, aumentando su susceptibilidad al deslizamiento de ladera (Valentin et al., 2005; Garduño, 2013). En los últimos años, la mayoría de las fallas en presas o en depósitos de jales se ha incrementado por las intensas lluvias o terremotos (Lin et al., 2022). Las presas de jales en Huautla están muy deterioradas, ya que fueron construidas con los mismos jales y a que la textura de los jales cambió de un contenido de arenas de 20-45% de arenas y 27-49 % de arcillas (Velasco et al., 2004) a 60.4-92.4 % de arenas y 1.24-15.24% de arcillas en 2023. La pérdida de las partículas de tamaño arcillas, en los primeros años de erosión. Esas partículas permitían la cohesión de los agregados, favoreciendo la erosión e inestabilidad de los jales (Martín-Crespo et al., 2020) La Muy Alta susceptibilidad al deslizamiento de ladera en los taludes de las presas y la erosión subterránea incrementan el riesgo de movimientos en masa. Una evidencia de la intensa erosión y susceptibilidad de las presas y los depósitos de jales fue el rompimiento de una presa de jales en Los Molinos (Márquez et al., 2022).
(d) Cuantificación de metales pesados en los depósitos de jales y en zonas de inundación del Arroyo Grande
La concentración de metales pesados en los jales y zonas de inundación se relaciona con las propiedades del metal y su dinámica en el ambiente (Wang et al., 2019). La composición química de los relaves depende de la mineralogía del yacimiento, la naturaleza de los fluidos de procesamiento utilizados para extraer los metales, la eficiencia del proceso de extracción y el grado de erosión durante el almacenamiento en el embalse represado (Direction Sites et Territoires, 2022). El zinc presentó mayor estabilidad en los jales con valores por arriba del LMP, una pequeña porción pudo lixiviarse hacia dos zonas de inundación, representando un riesgo sobre todo para los niños (Barcelos et al., 2020). Las diferencias en la concentración de cadmio por arriba del LMP en las zonas de inundación del Arroyo Grande podría explicarse por una mayor profundidad de materiales y sedimentos acumulados en esas zonas podrían provenir de procesos de removilización en el río (Ciszewski y Grygar, 2016), l y podrían provenir de las minas que se encuentran aguas arriba en el Arroyo Grande (Márquez, 2022). Los valores del arsénico por arriba del LMP en los depósitos y presas de jales indican una relativa estabilidad de este metaloide en esos sitios, mientras que, en las zonas de inundación presentaron valores ligeramente arriba del LMP, indicando una relativa estabilidad de este metaloide en los jales, movilizándose un pequeño porcentaje hacia las zonas de inundación del Arroyo Grande. La concentración del mercurio por arriba de los LMP en los depósitos de jales de Huautla y Tlalchichilpa podría provenir de su uso histórico para el beneficio de algunos minerales ya que esos depósitos de jales tienen más de 100 años (Valle, 1991; Sánchez, 2002).
Los metales pesados como zinc, plomo, cobre, cadmio y arsénico con mayor concentración en los jales y zonas de depósito indican una alta persistencia después de más de tres décadas de haber finalizado la actividad minera y, en los depósitos de jales, más de 100 años de abandono. En zonas de depósito del río, los metales indican que se lixivian, transportan y acumulan diferencialmente en las zonas de inundación del Arroyo Grande.
El medio físico interactúa con los depósitos y las presas de jales provocando su erosión y el lixiviado de las sustancias tóxicas que contienen. Algunos estudios han mencionado los riesgos en cuanto a la estabilidad de los jales y su toxicidad (Martín et al., 2015). Los jales erosionados también pueden afectar a las represas construidas a lo largo del río al azolvarlas con mayor rapidez (Rivera, 2009; Bao et al., 2019). En los ríos, el movimiento de los materiales y de sustancias tóxicas pueden modificar la morfología de los cauces y la profundidad y, provocar el desbordamiento del río en época de lluvias, así como el depósito de contaminantes en su vecindad (Sánchez et al., 2022).
CONCLUSIONES
La erosión y la Susceptibilidad al deslizamiento de ladera de los depósitos de jales se relaciona estrechamente con las características de los jales y de la zona en Huautla, Morelos. La morfología de las presas de jales provoca que la mayor erosión se presente en las presas de jales y en el depósito Huautla. El depósito de Tlalchichilpa tiene una erosión mínima que puede relacionarse con su tamaño pequeño y un alto recubrimiento vegetal en casi todo el jal.
Los factores con mayor peso en la susceptibilidad al deslizamiento de ladera son la morfología y la vegetación. La Muy Alta susceptibilidad al deslizamiento en los taludes y Muy Baja en los bancos de las presas de jales prueba su relación con la morfología. En los depósitos sin confinamiento la susceptibilidad es Media a Muy Baja porque son viejos remanentes de jales mayores a 100 años. Los depósitos sin confinamiento pueden ser remanentes de depósitos mucho mayores erosionados por más de un siglo.
El contenido de metales pesados por arriba del límite máximo permisible muestra su persistencia en los depósitos de jales y su movilidad hacia las zonas de inundación en los ríos. Los metales Zn, Cd, Pb, Cu, Hg y As presentan alta persistencia en los jales a diferentes profundidades. Mientras que, el Zn, Pb, Cu, Hg y As se movilizan y acumulan en cantidades ligeramente por arriba del límite máximo permisible en las zonas de inundación. En conjunto, los resultados de este estudio resaltan la importancia de proponer e implementar estrategias de rehabilitación y remediación de los depósitos de jales y compensar la pérdida del ecosistema provocada por su depósito.
