Avalancha

El término de una avalancha en los fiordos Kenai de Alaska .

Una avalancha es un flujo rápido de nieve por una pendiente , como una colina o una montaña. ^[1] Las avalanchas pueden desencadenarse espontáneamente, por factores como el aumento de las precipitaciones o el debilitamiento de la capa de nieve , o por medios externos como los seres humanos, otros animales y terremotos . Compuestas principalmente por nieve y aire en movimiento, las grandes avalanchas tienen la capacidad de capturar y mover hielo, rocas y árboles.

Las avalanchas se producen en dos formas generales, o combinaciones de ellas: ^[2] avalanchas de placa formadas por nieve compacta, desencadenadas por el colapso de una capa de nieve débil subyacente, y avalanchas de nieve suelta formadas por nieve más suelta. Después de desencadenarse, las avalanchas suelen acelerarse rápidamente y crecer en masa y volumen a medida que capturan más nieve. Si una avalancha se mueve lo suficientemente rápido, parte de la nieve puede mezclarse con el aire, formando una avalancha de nieve en polvo .

Aunque parecen tener similitudes, las avalanchas son distintas de los flujos de aguanieve , los deslizamientos de lodo , los desprendimientos de rocas y los derrumbes de seracs . También son diferentes de los movimientos de hielo a gran escala .

Las avalanchas pueden ocurrir en cualquier cadena montañosa que tenga una capa de nieve duradera. Son más frecuentes en invierno o primavera, pero pueden ocurrir en cualquier época del año. En las zonas montañosas, las avalanchas son uno de los peligros naturales más graves para la vida y la propiedad, por lo que se realizan grandes esfuerzos para controlarlas .

Existen muchos sistemas de clasificación para las distintas formas de avalanchas. Las avalanchas se pueden describir por su tamaño, potencial destructivo, mecanismo de iniciación, composición y dinámica .

Formación

La mayoría de las avalanchas se producen espontáneamente durante tormentas con una carga mayor debido a la nevada y/o la erosión . Los cambios metamórficos en la capa de nieve, como el derretimiento debido a la radiación solar, son la segunda causa más importante de avalanchas naturales. Otras causas naturales incluyen la lluvia, los terremotos, los desprendimientos de rocas y los desprendimientos de hielo. Los desencadenantes artificiales de avalanchas incluyen esquiadores, motos de nieve y trabajos con explosivos controlados. Contrariamente a la creencia popular, las avalanchas no se desencadenan por un sonido fuerte; la presión del sonido es órdenes de magnitud demasiado pequeña para desencadenar una avalancha. ^[3]

La iniciación de una avalancha puede comenzar en un punto en el que inicialmente se mueve solo una pequeña cantidad de nieve; esto es típico de las avalanchas de nieve húmeda o de las avalanchas en nieve seca no consolidada. Sin embargo, si la nieve se ha sinterizado formando una placa rígida que recubre una capa débil, las fracturas pueden propagarse muy rápidamente, de modo que un gran volumen de nieve, posiblemente miles de metros cúbicos, puede comenzar a moverse casi simultáneamente. ^{[ cita requerida ]}

Un manto de nieve fallará cuando la carga supere su resistencia. La carga es sencilla: es el peso de la nieve. Sin embargo, la resistencia del manto de nieve es mucho más difícil de determinar y es extremadamente heterogénea. Varía en detalle con las propiedades de los granos de nieve, tamaño, densidad, morfología, temperatura, contenido de agua y las propiedades de los enlaces entre los granos. ^[4] Todas estas propiedades pueden metamorfosearse con el tiempo según la humedad local, el flujo de vapor de agua, la temperatura y el flujo de calor. La parte superior del manto de nieve también está muy influenciada por la radiación entrante y el flujo de aire local. Uno de los objetivos de la investigación sobre avalanchas es desarrollar y validar modelos informáticos que puedan describir la evolución del manto de nieve estacional a lo largo del tiempo. ^[5] Un factor que complica la situación es la compleja interacción entre el terreno y el clima, que causa una variabilidad espacial y temporal significativa de las profundidades, las formas de los cristales y la estratificación del manto de nieve estacional. ^[6]

Avalanchas de placa

Las avalanchas de placa se forman con frecuencia en la nieve que ha sido depositada o redepositada por el viento. Tienen el aspecto característico de un bloque (placa) de nieve recortado de su entorno por fracturas. Los elementos de las avalanchas de placa incluyen una fractura de corona en la parte superior de la zona de inicio, fracturas de flanco en los lados de las zonas de inicio y una fractura en la parte inferior llamada stauchwall. Las fracturas de corona y flanco son paredes verticales en la nieve que delimitan la nieve que fue arrastrada en la avalancha de la nieve que permaneció en la pendiente. Las placas pueden variar en espesor desde unos pocos centímetros hasta tres metros. Las avalanchas de placa representan alrededor del 90% de las muertes relacionadas con avalanchas. ^{[ cita requerida ]}

Avalanchas de nieve en polvo

Las avalanchas más grandes forman corrientes de suspensión turbulentas conocidas como avalanchas de nieve en polvo o avalanchas mixtas ^[7] , un tipo de corriente de gravedad . Estas consisten en una nube de polvo, que se superpone a una avalancha densa. Pueden formarse a partir de cualquier tipo de nieve o mecanismo de iniciación, pero generalmente ocurren con polvo seco fresco. Pueden superar velocidades de 300 km/h (190 mph), y masas de 1.000.000 de toneladas; sus flujos pueden viajar largas distancias a lo largo de fondos de valles planos e incluso cuesta arriba durante distancias cortas. ^[8]

Avalanchas de nieve húmeda

A diferencia de las avalanchas de nieve en polvo, las avalanchas de nieve húmeda son una suspensión de nieve y agua a baja velocidad, con el flujo confinado a la superficie de la pista (McClung, 1999, p. 108). ^[4] La baja velocidad de desplazamiento se debe a la fricción entre la superficie deslizante de la pista y el flujo saturado de agua. A pesar de la baja velocidad de desplazamiento (≈10–40 km/h), las avalanchas de nieve húmeda son capaces de generar poderosas fuerzas destructivas, debido a la gran masa y densidad. El cuerpo del flujo de una avalancha de nieve húmeda puede atravesar nieve blanda y puede erosionar rocas, tierra, árboles y otra vegetación; dejando terreno expuesto y a menudo rayado en la pista de la avalancha. Las avalanchas de nieve húmeda pueden iniciarse a partir de desprendimientos de nieve suelta o de desprendimientos de placa, y solo ocurren en mantos de nieve que están saturados de agua y equilibrados isotérmicamente hasta el punto de fusión del agua. La característica isotérmica de las avalanchas de nieve húmeda ha dado lugar al término secundario de deslizamientos isotérmicos que se encuentra en la literatura (por ejemplo, en Daffern, 1999, p. 93). ^[9] En latitudes templadas, las avalanchas de nieve húmeda se asocian con frecuencia a ciclos climáticos de avalanchas al final de la temporada de invierno, cuando hay un calentamiento diurno significativo. ^{[ cita requerida ]}

Avalancha de hielo

Una avalancha de hielo se produce cuando un gran trozo de hielo, como el de un serac o un glaciar que se está desprendiendo, cae sobre el hielo (como la cascada de hielo de Khumbu), lo que desencadena un movimiento de trozos de hielo rotos. El movimiento resultante es más análogo a un desprendimiento de rocas o un deslizamiento de tierra que a una avalancha de nieve. ^[4] Por lo general, son muy difíciles de predecir y casi imposibles de mitigar. ^{[ cita requerida ]}

Camino de avalanchas

A medida que una avalancha se desplaza por una pendiente, sigue una determinada trayectoria que depende del grado de inclinación de la pendiente y del volumen de nieve o hielo involucrado en el movimiento en masa . El origen de una avalancha se denomina punto de partida y normalmente se produce en una pendiente de entre 30 y 45 grados. El cuerpo de la trayectoria se denomina pista de la avalancha y normalmente se produce en una pendiente de entre 20 y 30 grados. Cuando la avalancha pierde su impulso y finalmente se detiene, alcanza la zona de desprendimiento. Esto suele ocurrir cuando la pendiente ha alcanzado una inclinación inferior a 20 grados. ^[10] Estos grados no son siempre ciertos debido al hecho de que cada avalancha es única dependiendo de la estabilidad del manto de nieve del que se derivó, así como de las influencias ambientales o humanas que desencadenaron el movimiento en masa. ^{[ cita requerida ]}

Lesiones y muertes

Las personas atrapadas en avalanchas pueden morir por asfixia , trauma o hipotermia .

Desde "1950-1951 hasta 2020-2021" ^[11], 1169 personas murieron en avalanchas en los Estados Unidos. ^[11] Durante el período de 11 años que finalizó en abril de 2006, 445 personas murieron en avalanchas en toda América del Norte. ^[12] En promedio, 28 personas mueren en avalanchas cada invierno en los Estados Unidos. ^[13]

En 2001 se informó que, a nivel mundial, un promedio de 150 personas mueren cada año a causa de avalanchas. ^[14] Tres de las avalanchas más letales registradas han matado a más de mil personas cada una.

Terreno, manto de nieve, clima

Doug Fesler y Jill Fredston desarrollaron un modelo conceptual de los tres elementos principales de las avalanchas: terreno, clima y manto de nieve. El terreno describe los lugares donde se producen las avalanchas, el clima describe las condiciones meteorológicas que crean el manto de nieve y el manto de nieve describe las características estructurales de la nieve que hacen posible la formación de avalanchas. ^[4]^[15]

Terreno

La formación de avalanchas requiere una pendiente lo suficientemente baja para que la nieve se acumule, pero lo suficientemente empinada para que la nieve se acelere una vez que se pone en movimiento por la combinación de falla mecánica (del manto de nieve) y gravedad. El ángulo de la pendiente que puede retener la nieve, llamado ángulo de reposo , depende de una variedad de factores, como la forma del cristal y el contenido de humedad. Algunas formas de nieve más seca y fría solo se adhieren a pendientes más bajas, mientras que la nieve húmeda y cálida puede adherirse a superficies muy empinadas. En las montañas costeras, como la región de la Cordillera del Paine en la Patagonia , los mantos de nieve profundos se acumulan en caras rocosas verticales e incluso salientes. El ángulo de la pendiente que puede permitir que la nieve en movimiento se acelere depende de una variedad de factores, como la resistencia al corte de la nieve (que depende de la forma del cristal) y la configuración de las capas y las interfaces entre capas. ^{[ cita requerida ]}

La capa de nieve en las laderas con exposiciones soleadas está fuertemente influenciada por la luz solar . Los ciclos diurnos de descongelación y recongelación pueden estabilizar la capa de nieve al promover el asentamiento. Los ciclos fuertes de congelación-descongelación dan como resultado la formación de costras superficiales durante la noche y de nieve superficial inestable durante el día. Las laderas a sotavento de una cresta o de otro obstáculo de viento acumulan más nieve y es más probable que incluyan bolsas de nieve profunda, placas de viento y cornisas , todas las cuales, cuando se alteran, pueden dar lugar a la formación de avalanchas. Por el contrario, la capa de nieve en una ladera barloventa es a menudo mucho más superficial que en una ladera a sotavento. ^[16]

Las avalanchas y sus trayectorias comparten elementos comunes: una zona de inicio donde se origina la avalancha, un recorrido por el que fluye la avalancha y una zona de salida donde la avalancha se detiene. El depósito de escombros es la masa acumulada de la nieve avalanchada una vez que se ha detenido en la zona de salida. En la imagen de la izquierda, se forman muchas avalanchas pequeñas en esta trayectoria cada año, pero la mayoría de estas avalanchas no recorren toda la longitud vertical u horizontal de la trayectoria. La frecuencia con la que se forman las avalanchas en un área determinada se conoce como período de retorno . ^[17]

La zona de inicio de una avalancha debe ser lo suficientemente empinada para permitir que la nieve se acelere una vez que se pone en movimiento; además, las pendientes convexas son menos estables que las cóncavas debido a la disparidad entre la resistencia a la tracción de las capas de nieve y su resistencia a la compresión . La composición y la estructura de la superficie del suelo debajo del manto de nieve influyen en la estabilidad del manto de nieve, ya sea como fuente de resistencia o de debilidad. Es poco probable que se formen avalanchas en bosques muy densos, pero las rocas y la vegetación escasamente distribuida pueden crear áreas débiles en las profundidades del manto de nieve a través de la formación de fuertes gradientes de temperatura. Las avalanchas de profundidad total (avalanchas que barren una pendiente prácticamente limpia de la capa de nieve) son más comunes en pendientes con suelo liso, como hierba o losas de roca. ^[18]

En términos generales, las avalanchas siguen los desagües pendiente abajo, y con frecuencia comparten características de drenaje con las cuencas hidrográficas de verano. En la línea de árboles y por debajo de ella , las rutas de las avalanchas a través de los desagües están bien definidas por límites de vegetación llamados líneas de corte , que se forman donde las avalanchas han eliminado árboles e impedido el recrecimiento de vegetación grande. Se han construido desagües diseñados, como la presa para avalanchas en Mount Stephen en Kicking Horse Pass, para proteger a las personas y las propiedades al redirigir el flujo de las avalanchas. Los depósitos de escombros profundos de las avalanchas se acumularán en las cuencas al final de un recorrido, como barrancos y lechos de ríos.

Las pendientes con una inclinación inferior a 25 grados o superior a 60 grados suelen tener una menor incidencia de avalanchas. Las avalanchas provocadas por el hombre tienen la mayor incidencia cuando el ángulo de reposo de la nieve está entre 35 y 45 grados; el ángulo crítico ^[6] , el ángulo en el que las avalanchas provocadas por el hombre son más frecuentes, es de 38 grados. Sin embargo, cuando la incidencia de avalanchas provocadas por el hombre se normaliza por las tasas de uso recreativo, el peligro aumenta de manera uniforme con el ángulo de la pendiente y no se puede encontrar una diferencia significativa en el peligro para una dirección de exposición dada. ^[19] La regla general es: una pendiente que es lo suficientemente plana para contener nieve pero lo suficientemente empinada para esquiar tiene el potencial de generar una avalancha, independientemente del ángulo. ^{[ cita requerida ]}

Estructura y características del manto de nieve

El manto de nieve está compuesto de capas paralelas al suelo que se acumulan durante el invierno. Cada capa contiene granos de hielo que son representativos de las distintas condiciones meteorológicas durante las cuales se formó y se depositó la nieve. Una vez depositada, una capa de nieve continúa evolucionando bajo la influencia de las condiciones meteorológicas que prevalecen después de la deposición. ^{[ cita requerida ]}

Para que se produzca una avalancha, es necesario que un manto de nieve tenga una capa débil (o inestable) debajo de una placa de nieve cohesiva. En la práctica, los factores mecánicos y estructurales formales relacionados con la inestabilidad del manto de nieve no son directamente observables fuera de los laboratorios, por lo que las propiedades más fácilmente observables de las capas de nieve (por ejemplo, resistencia a la penetración, tamaño de grano, tipo de grano, temperatura) se utilizan como medidas de índice de las propiedades mecánicas de la nieve (por ejemplo, resistencia a la tracción , coeficientes de fricción , resistencia al corte y resistencia dúctil ). Esto da como resultado dos fuentes principales de incertidumbre a la hora de determinar la estabilidad del manto de nieve basándose en la estructura de la nieve: en primer lugar, tanto los factores que influyen en la estabilidad de la nieve como las características específicas del manto de nieve varían ampliamente dentro de áreas pequeñas y escalas de tiempo, lo que resulta en una dificultad significativa para extrapolar observaciones puntuales de capas de nieve a diferentes escalas de espacio y tiempo. En segundo lugar, la relación entre las características fácilmente observables del manto de nieve y las propiedades mecánicas críticas del manto de nieve no se ha desarrollado por completo. ^{[ cita requerida ]}

Aunque la relación determinista entre las características de la capa de nieve y su estabilidad sigue siendo un tema de estudio científico en curso, existe una creciente comprensión empírica de la composición de la nieve y las características de deposición que influyen en la probabilidad de una avalancha. La observación y la experiencia han demostrado que la nieve recién caída requiere tiempo para unirse a las capas de nieve debajo de ella, especialmente si la nieve nueva cae durante condiciones muy frías y secas. Si las temperaturas del aire ambiente son lo suficientemente frías, la nieve poco profunda sobre o alrededor de rocas, plantas y otras discontinuidades en la pendiente, se debilita debido al rápido crecimiento de cristales que ocurre en presencia de un gradiente de temperatura crítico. Los cristales de nieve grandes y angulares son indicadores de nieve débil, porque dichos cristales tienen menos enlaces por unidad de volumen que los cristales pequeños y redondeados que se compactan firmemente. La nieve consolidada tiene menos probabilidades de desprenderse que las capas de polvo suelto o la nieve isotérmica húmeda; sin embargo, la nieve consolidada es una condición necesaria para la ocurrencia de avalanchas de placa , y las inestabilidades persistentes dentro del manto de nieve pueden ocultarse debajo de capas superficiales bien consolidadas. La incertidumbre asociada con la comprensión empírica de los factores que influyen en la estabilidad de la nieve lleva a la mayoría de los trabajadores profesionales en avalanchas a recomendar un uso conservador del terreno de avalanchas en relación con la inestabilidad actual de la capa de nieve. ^{[ cita requerida ]}

Clima

Las avalanchas sólo se producen en un manto de nieve en reposo. Normalmente, las temporadas de invierno en altas latitudes, grandes altitudes o ambas tienen un clima que es lo suficientemente inestable y frío como para que la nieve precipitada se acumule en un manto de nieve estacional. La continentalidad , a través de su influencia potenciadora en los extremos meteorológicos experimentados por los mantos de nieve, es un factor importante en la evolución de las inestabilidades y la consecuente ocurrencia de avalanchas y una estabilización más rápida del manto de nieve después de los ciclos de tormenta. ^[20] La evolución del manto de nieve es críticamente sensible a pequeñas variaciones dentro del estrecho rango de condiciones meteorológicas que permiten la acumulación de nieve en un manto de nieve. Entre los factores críticos que controlan la evolución del manto de nieve se encuentran: el calentamiento por el sol, el enfriamiento radiativo , los gradientes de temperatura verticales en la nieve en reposo, las cantidades de nieve caída y los tipos de nieve. Generalmente, el clima invernal templado promoverá el asentamiento y la estabilización del manto de nieve; por el contrario, el clima muy frío, ventoso o caluroso debilitará el manto de nieve. ^[21]

A temperaturas cercanas al punto de congelación del agua, o durante períodos de radiación solar moderada, se producirá un suave ciclo de congelación-descongelación. La fusión y recongelación del agua en la nieve fortalece la capa de nieve durante la fase de congelación y la debilita durante la fase de descongelación. Un aumento rápido de la temperatura, hasta un punto significativamente superior al punto de congelación del agua, puede provocar la formación de avalanchas en cualquier época del año. ^[22]

Las bajas temperaturas persistentes pueden impedir que la nieve nueva se estabilice o desestabilizar la capa de nieve existente. Las bajas temperaturas del aire sobre la superficie de la nieve producen un gradiente de temperatura en la nieve, porque la temperatura del suelo en la base de la capa de nieve suele rondar los 0 °C y la temperatura del aire ambiente puede ser mucho más fría. Cuando un gradiente de temperatura superior a 10 °C de cambio por metro vertical de nieve se mantiene durante más de un día, comienzan a formarse en la capa de nieve cristales angulares llamados escarcha de profundidad o facetas debido al rápido transporte de humedad a lo largo del gradiente de temperatura. Estos cristales angulares, que se adhieren mal entre sí y a la nieve circundante, a menudo se convierten en una debilidad persistente en la capa de nieve. Cuando una placa que se encuentra sobre una debilidad persistente se carga con una fuerza mayor que la resistencia de la placa y la capa débil persistente, la capa débil persistente puede fallar y generar una avalancha. ^{[ cita requerida ]}

Cualquier viento más fuerte que una brisa ligera puede contribuir a una rápida acumulación de nieve en las laderas protegidas a sotavento. Las placas de viento se forman rápidamente y, si están presentes, la nieve más débil debajo de la placa puede no tener tiempo de adaptarse a la nueva carga. Incluso en un día despejado, el viento puede cargar rápidamente una pendiente con nieve al soplar la nieve de un lugar a otro. La carga superior se produce cuando el viento deposita nieve desde la parte superior de una pendiente; la carga cruzada se produce cuando el viento deposita nieve paralela a la pendiente. Cuando un viento sopla sobre la cima de una montaña, el lado de sotavento, o a sotavento, de la montaña experimenta una carga superior, desde la parte superior hasta la parte inferior de esa ladera de sotavento. Cuando el viento sopla a través de una cresta que conduce a la montaña, el lado de sotavento de la cresta está sujeto a una carga cruzada. Las placas de viento con carga cruzada suelen ser difíciles de identificar visualmente. ^{[ cita requerida ]}

Las tormentas de nieve y lluvia son factores importantes que contribuyen al peligro de avalanchas. Las nevadas intensas provocan inestabilidad en la capa de nieve existente, tanto por el peso adicional como porque la nieve nueva no tiene tiempo suficiente para adherirse a las capas de nieve subyacentes. La lluvia tiene un efecto similar. A corto plazo, la lluvia provoca inestabilidad porque, al igual que una nevada intensa, impone una carga adicional sobre la capa de nieve y, una vez que el agua de lluvia se filtra a través de la nieve, actúa como lubricante, reduciendo la fricción natural entre las capas de nieve que mantienen unida la capa de nieve. La mayoría de las avalanchas ocurren durante una tormenta o poco después de ella. ^{[ cita requerida ]}

La exposición a la luz solar durante el día desestabilizará rápidamente las capas superiores del manto de nieve si la luz solar es lo suficientemente fuerte como para derretir la nieve, reduciendo así su dureza. Durante las noches despejadas, el manto de nieve puede volver a congelarse cuando la temperatura ambiente desciende por debajo del punto de congelación, mediante el proceso de enfriamiento radiativo de onda larga, o ambos. La pérdida de calor radiativo se produce cuando el aire nocturno es significativamente más frío que el manto de nieve y el calor almacenado en la nieve se vuelve a irradiar a la atmósfera. ^[23]

Dinámica

Cuando se forma una avalancha de placa, esta se desintegra en fragmentos cada vez más pequeños a medida que la nieve se desplaza cuesta abajo. Si los fragmentos se vuelven lo suficientemente pequeños, la capa exterior de la avalancha, llamada capa de saltación, adquiere las características de un fluido . Cuando hay partículas suficientemente finas presentes, pueden ser transportadas por el aire y, dada una cantidad suficiente de nieve en el aire, esta parte de la avalancha puede separarse del resto de la avalancha y recorrer una distancia mayor como una avalancha de nieve en polvo. ^[24] Los estudios científicos realizados con radar , tras el desastre de la avalancha de Galtür de 1999 , confirmaron la hipótesis de que se forma una capa de saltación entre la superficie y los componentes transportados por el aire de una avalancha, que también pueden separarse del resto de la avalancha. ^[25]

La fuerza impulsora de una avalancha es el componente del peso de la avalancha paralelo a la pendiente; a medida que la avalancha avanza, cualquier nieve inestable en su camino tenderá a incorporarse, aumentando así el peso total. Esta fuerza aumentará a medida que aumenta la inclinación de la pendiente y disminuirá a medida que la pendiente se aplana. Para resistir esto hay una serie de componentes que se cree que interactúan entre sí: la fricción entre la avalancha y la superficie debajo; la fricción entre el aire y la nieve dentro del fluido; la resistencia dinámica del fluido en el borde delantero de la avalancha; la resistencia al corte entre la avalancha y el aire a través del cual pasa, y la resistencia al corte entre los fragmentos dentro de la propia avalancha. Una avalancha continuará acelerándose hasta que la resistencia exceda la fuerza hacia adelante. ^[26]

Modelado

Los intentos de modelar el comportamiento de las avalanchas datan de principios del siglo XX, en particular el trabajo del profesor Lagotala en preparación para los Juegos Olímpicos de Invierno de 1924 en Chamonix . ^[27] Su método fue desarrollado por A. Voellmy y popularizado tras la publicación en 1955 de su Ueber die Zerstoerungskraft von Lawinen (Sobre la fuerza destructiva de las avalanchas). ^[28]

Voellmy utilizó una fórmula empírica simple, tratando una avalancha como un bloque de nieve deslizante que se mueve con una fuerza de arrastre que es proporcional al cuadrado de la velocidad de su flujo: ^[29]

{\textrm {Pref}}={\frac {1}{2}}\,{\rho }\,{v^{2}}\,\!

Él y otros posteriormente derivaron otras fórmulas que tienen en cuenta otros factores, y los modelos Voellmy-Salm-Gubler y Perla-Cheng-McClung se convirtieron en los más utilizados como herramientas simples para modelar avalanchas fluidas (en contraposición a las de nieve en polvo). ^[27]

Desde la década de 1990 se han desarrollado muchos modelos más sofisticados. En Europa, gran parte del trabajo reciente se llevó a cabo como parte del proyecto de investigación SATSIE (Estudios de avalanchas y validación de modelos en Europa) apoyado por la Comisión Europea ^[30] , que produjo el modelo de vanguardia MN2L, que ahora se utiliza en el Service Restauration des Terrains en Montagne (Servicio de rescate de montaña) en Francia, y D2FRAM (Modelo dinámico de avalanchas de dos regímenes de flujo), que todavía estaba en proceso de validación en 2007. ^[24] Otros modelos conocidos son el software de simulación de avalanchas SAMOS-AT ^[31] y el software RAMMS. ^[32]

Participación humana

Cómo prevenir avalanchas

Las medidas preventivas se emplean en áreas donde las avalanchas representan una amenaza significativa para las personas, como estaciones de esquí , pueblos de montaña, carreteras y ferrocarriles. Hay varias formas de prevenir avalanchas y disminuir su potencia y desarrollar medidas preventivas para reducir la probabilidad y el tamaño de las avalanchas alterando la estructura del manto de nieve, mientras que las medidas pasivas refuerzan y estabilizan el manto de nieve in situ . La medida activa más simple es viajar repetidamente sobre un manto de nieve a medida que la nieve se acumula; esto puede ser por medio de botas de nieve, corte de esquís o preparación de máquinas . Los explosivos se utilizan ampliamente para prevenir avalanchas, desencadenando avalanchas más pequeñas que rompen las inestabilidades en el manto de nieve y eliminando la sobrecarga que puede resultar en avalanchas más grandes. Las cargas explosivas se lanzan por varios métodos, incluyendo cargas lanzadas a mano, bombas lanzadas desde helicópteros, líneas de concusión Gazex y proyectiles balísticos lanzados por cañones de aire y artillería. Los sistemas pasivos de prevención, como las vallas para nieve y los muros ligeros, pueden utilizarse para dirigir la colocación de la nieve. La nieve se acumula alrededor de la valla, especialmente en el lado que da a los vientos predominantes . A sotavento de la valla, la acumulación de nieve se reduce. Esto se debe a la pérdida de nieve en la valla que se habría depositado y a la recogida de la nieve que ya estaba allí por el viento, que se quedó sin nieve en la valla. Cuando hay una densidad suficiente de árboles , pueden reducir en gran medida la fuerza de las avalanchas. Mantienen la nieve en su lugar y, cuando hay una avalancha, el impacto de la nieve contra los árboles la frena. Los árboles pueden plantarse o pueden conservarse, como en la construcción de una estación de esquí, para reducir la fuerza de las avalanchas. ^[33]

A su vez, los cambios socioambientales pueden influir en la ocurrencia de avalanchas dañinas: algunos estudios que vinculan los cambios en los patrones de uso/cobertura del suelo y la evolución de los daños por avalanchas de nieve en montañas de latitudes medias muestran la importancia del papel que juega la cobertura vegetal, que está en la raíz del aumento de los daños cuando el bosque protector se deforesta (por crecimiento demográfico, pastoreo intensivo y causas industriales o legales), y en la raíz de la disminución de los daños debido a la transformación de un sistema tradicional de manejo del territorio basado en la sobreexplotación en un sistema basado en la marginalización de la tierra y la reforestación, algo que ha sucedido principalmente desde mediados del siglo XX en ambientes montañosos de países desarrollados. ^[34]

Mitigación

En muchas áreas, se pueden identificar las huellas habituales de las avalanchas y se pueden tomar precauciones para minimizar los daños, como la prevención del desarrollo en estas áreas. Para mitigar el efecto de las avalanchas, la construcción de barreras artificiales puede ser muy eficaz para reducir los daños causados por las avalanchas. Hay varios tipos: Un tipo de barrera ( red de nieve ) utiliza una red tendida entre postes que están anclados por cables tirantes además de sus cimientos. Estas barreras son similares a las que se utilizan para los desprendimientos de rocas . Otro tipo de barrera es una estructura rígida similar a una valla ( valla de nieve ) y puede construirse de acero , madera u hormigón pretensado . Por lo general, tienen huecos entre las vigas y se construyen perpendiculares a la pendiente, con vigas de refuerzo en el lado de la pendiente. Las barreras rígidas a menudo se consideran antiestéticas, especialmente cuando se deben construir muchas filas. También son caras y vulnerables a los daños causados por la caída de rocas en los meses más cálidos. Además de las barreras fabricadas industrialmente, las barreras ajardinadas, llamadas presas para avalanchas , detienen o desvían las avalanchas con su peso y fuerza. Estas barreras están hechas de hormigón, rocas o tierra. Por lo general, se colocan justo encima de la estructura, carretera o vía férrea que intentan proteger, aunque también se pueden utilizar para canalizar las avalanchas hacia otras barreras. Ocasionalmente, se colocan montículos de tierra en el camino de la avalancha para frenarla. Finalmente, a lo largo de los corredores de transporte, se pueden construir grandes refugios, llamados cobertizos para nieve , directamente en el camino de deslizamiento de una avalancha para proteger el tráfico de las avalanchas. ^[35]

Sistemas de alerta temprana

Los sistemas de alerta pueden detectar avalanchas que se desarrollan lentamente, como las avalanchas de hielo causadas por caídas de hielo de los glaciares. Los radares interferométricos, las cámaras de alta resolución o los sensores de movimiento pueden monitorear áreas inestables durante un largo período de tiempo, que puede durar desde días hasta años. Los expertos interpretan los datos registrados y pueden reconocer las rupturas inminentes para iniciar las medidas adecuadas. Estos sistemas (por ejemplo, el monitoreo del glaciar Weissmies en Suiza ^[36] ) pueden reconocer eventos con varios días de anticipación.

Sistemas de alarma

Estación de radar para vigilancia de avalanchas en Zermatt . ^[37]

La tecnología de radar moderna permite la vigilancia de grandes áreas y la localización de avalanchas en cualquier condición meteorológica, de día y de noche. Los sistemas de alarma complejos son capaces de detectar avalanchas en un corto período de tiempo para cerrar (por ejemplo, carreteras y vías férreas) o evacuar (por ejemplo, sitios de construcción) las áreas en peligro. Un ejemplo de un sistema de este tipo está instalado en la única carretera de acceso a Zermatt en Suiza. ^[37] Dos radares vigilan la pendiente de una montaña por encima de la carretera. El sistema cierra automáticamente la carretera activando varias barreras y semáforos en cuestión de segundos, de modo que no haya daños a personas. ^{[ cita requerida ]}

Supervivencia, rescate y recuperación

Los accidentes por avalanchas se dividen en dos categorías: accidentes en entornos recreativos y accidentes en entornos residenciales, industriales y de transporte. Esta distinción está motivada por la diferencia observada en las causas de los accidentes por avalanchas en ambos entornos. En el entorno recreativo, la mayoría de los accidentes son causados por las personas involucradas en la avalancha. En un estudio de 1996, Jamieson et al. (páginas 7-20) ^[38] encontraron que el 83% de todas las avalanchas en el entorno recreativo fueron causadas por las personas involucradas en el accidente . En contraste, todos los accidentes en los entornos residenciales, industriales y de transporte se debieron a avalanchas naturales espontáneas. Debido a la diferencia en las causas de los accidentes por avalanchas y las actividades realizadas en los dos entornos, los profesionales de la gestión de avalanchas y desastres han desarrollado dos estrategias relacionadas de preparación, rescate y recuperación para cada uno de los entornos. ^{[ cita requerida ]}

Avalanchas notables

En marzo de 1910 se produjeron dos avalanchas en las cordilleras Cascade y Selkirk; el 1 de marzo, la avalancha de Wellington mató a 96 personas en el estado de Washington , Estados Unidos. Tres días después, 62 trabajadores del ferrocarril murieron en la avalancha de Rogers Pass en Columbia Británica , Canadá. ^[39]

Durante la Primera Guerra Mundial , se estima que entre 40.000 y 80.000 soldados murieron como resultado de avalanchas durante la campaña de montaña en los Alpes en el frente austro-italiano , muchas de las cuales fueron causadas por fuego de artillería . ^[40]^[41] Unos 10.000 hombres, de ambos bandos, murieron en avalanchas en diciembre de 1916. ^[42]

En el invierno del hemisferio norte de 1950-1951 se registraron aproximadamente 649 avalanchas en un período de tres meses en los Alpes de Austria, Francia, Suiza, Italia y Alemania. Esta serie de avalanchas mató a unas 265 personas y se denominó el Invierno del Terror . ^[43]

En 1990, un campamento de montañismo en el pico Lenin, en lo que hoy es Kirguistán, fue arrasado cuando un terremoto desencadenó una gran avalancha que arrasó el campamento. ^[44] Cuarenta y tres escaladores murieron. ^[45]

En 1993, la avalancha de Bayburt Üzengili mató a 60 personas en Üzengili, en la provincia de Bayburt , Turquía . ^[43]

En 1999, una gran avalancha en Montroc (Francia) provocó que 300.000 metros cúbicos de nieve se deslizaran por una pendiente de 30° y alcanzaran una velocidad de unos 100 km/h. Mató a 12 personas que se encontraban en sus casas bajo 100.000 toneladas de nieve a 5 metros de profundidad. El alcalde de Chamonix fue condenado por asesinato en segundo grado por no evacuar la zona, pero recibió una sentencia en suspenso. ^[46]

En 1999, el pequeño pueblo austriaco de Galtür sufrió una avalancha. Se pensaba que el pueblo se encontraba en una zona segura, pero la avalancha fue excepcionalmente grande y se desbordó hasta el pueblo. Murieron 31 personas. ^{[ cita requerida ]}

El 1 de diciembre de 2000, se formó la avalancha Glory Bowl en el monte Glory, que se encuentra en la cordillera Teton en Wyoming, Estados Unidos. Joel Roof estaba practicando snowboard de forma recreativa en esta pista de montaña con forma de cuenco y desencadenó la avalancha. Fue arrastrado casi 600 metros hasta la base de la montaña y no fue rescatado con éxito. ^[47]

El 28 de enero de 2003, una avalancha en los montes Tatra arrasó a nueve de los trece miembros de un grupo que se dirigía a la cima del monte Rysy . Los participantes eran alumnos del I. Leon Kruczkowski High School de Tychy y personas relacionadas con el club deportivo del colegio.

El 3 de julio de 2022, un serac se derrumbó en el glaciar Marmolada , Italia , provocando una avalancha que mató a 11 alpinistas e hirió a ocho. ^[48]

Clasificación de las avalanchas

Riesgo de avalanchas en Europa

En Europa , el riesgo de avalanchas se clasifica en general según la siguiente escala, que se adoptó en abril de 1993 para reemplazar los esquemas nacionales no estandarizados anteriores. Las descripciones se actualizaron por última vez en mayo de 2003 para mejorar la uniformidad. ^[49]

En Francia, la mayoría de las muertes por avalanchas ocurren en los niveles de riesgo 3 y 4. En Suiza, la mayoría ocurren en los niveles 2 y 3. Se cree que esto puede deberse a diferencias nacionales de interpretación al evaluar los riesgos. ^[50]

[1] Estabilidad:

Generalmente se describe con más detalle en el boletín de avalanchas (en cuanto a altitud, orientación, tipo de terreno, etc.)

[2] carga adicional:

pesado: dos o más esquiadores o practicantes de snowboard sin espacio entre ellos, un solo excursionista o escalador , una máquina de preparación de pistas, explosivos para avalanchas
ligero: un solo esquiador o snowboarder enlazando giros suavemente y sin caerse, un grupo de esquiadores o snowboarders con una distancia mínima de 10 m entre cada persona, una sola persona con raquetas de nieve

Gradiente:

Pendientes suaves: con una inclinación inferior a unos 30°
pendientes pronunciadas: con una inclinación superior a 30°
Pendientes muy pronunciadas: con una inclinación superior a 35°
Pendientes extremadamente pronunciadas: extremas en cuanto a la inclinación (más de 40°), el perfil del terreno, la proximidad de la cresta, la suavidad del terreno subyacente

Tabla de tamaños de avalanchas europeas

Tamaño de la avalancha: ^{[ cita requerida ]}

Escala de peligro de avalanchas de América del Norte

En Estados Unidos y Canadá se utiliza la siguiente escala de peligro de avalanchas. Los descriptores varían según el país.

Problemas de avalanchas

Existen nueve tipos diferentes de problemas de avalanchas: ^[51]^[52]

Losa de tormenta
Placa de viento
Avalanchas de placa húmeda
Losa persistente
Losa persistente profunda
Avalanchas de material seco y suelto
Avalanchas de material húmedo y suelto
Avalanchas de deslizamiento
Caída de cornisa ^{[ cita requerida ]}

Clasificación canadiense del tamaño de las avalanchas

La clasificación canadiense del tamaño de las avalanchas se basa en las consecuencias de la avalancha. Generalmente se utilizan tamaños de media avalancha. ^[53]

Clasificación de Estados Unidos para el tamaño de las avalanchas

El tamaño de las avalanchas se clasifica utilizando dos escalas: tamaño relativo a la fuerza destructiva o escala D y tamaño relativo a la trayectoria de la avalancha o escala R. ^[54]^[55] Ambas escalas de tamaño varían de 1 a 5, pudiéndose utilizar la mitad de la escala de tamaño D. ^[54]^[55]

Prueba de Rutschblock

El análisis del riesgo de avalancha de placa se puede realizar mediante la prueba de Rutschblock. Se aísla un bloque de nieve de 2 m de ancho del resto de la pendiente y se aplica una carga progresiva. El resultado es una calificación de la estabilidad de la pendiente en una escala de siete pasos. ^[56] ( Rutsch significa deslizamiento en alemán).

Avalanchas y cambio climático

La formación y frecuencia de avalanchas se ve muy afectada por los patrones meteorológicos y el clima local. Las capas de nieve se formarán de forma diferente según si la nieve cae en condiciones muy frías o muy cálidas, o en condiciones muy secas o muy húmedas. Por lo tanto, el cambio climático puede afectar cuándo, dónde y con qué frecuencia se producen las avalanchas, y también puede cambiar el tipo de avalanchas que se producen. ^[57]

Impactos en el tipo y frecuencia de avalanchas

En general, se prevé un aumento de la línea de nieve estacional y una disminución del número de días con cubierta de nieve. ^[58]^[59] Los aumentos de temperatura y los cambios en los patrones de precipitación provocados por el cambio climático probablemente diferirán entre las diferentes regiones montañosas, ^[58] y los impactos de estos cambios en las avalanchas variarán a diferentes alturas. A largo plazo, se espera que la frecuencia de avalanchas en elevaciones más bajas disminuya en correspondencia con una disminución de la cubierta y la profundidad de la nieve, y se prevé un aumento a corto plazo en el número de avalanchas húmedas. ^[58]^[60]^[61]

Se espera que las precipitaciones aumenten, lo que significa más nieve o lluvia según la altitud. Las elevaciones más altas que se prevé que permanezcan por encima de la línea de nieve estacional probablemente verán un aumento en la actividad de avalanchas debido al aumento de las precipitaciones durante la temporada de invierno. ^[61]^[62] También se espera que la intensidad de las precipitaciones de las tormentas aumente, lo que probablemente conducirá a más días con suficiente nevada para hacer que la capa de nieve se vuelva inestable. Las elevaciones moderadas y altas pueden ver un aumento en los cambios volátiles de un extremo meteorológico a otro. ^[58] Las predicciones también muestran un aumento en la cantidad de eventos de lluvia sobre nieve, ^[59] y ciclos de avalanchas húmedas que ocurren a principios de la primavera durante el resto de este siglo. ^[63]

Impactos en la tasa de supervivencia del entierro

Las capas de nieve cálidas y húmedas, cuya frecuencia probablemente aumentará debido al cambio climático, también pueden hacer que los enterramientos por avalanchas sean más mortales. La nieve cálida tiene un mayor contenido de humedad y, por lo tanto, es más densa que la nieve más fría. Los restos de avalancha más densos reducen la capacidad de una persona enterrada para respirar y la cantidad de tiempo que tiene antes de quedarse sin oxígeno. Esto aumenta la probabilidad de muerte por asfixia en caso de enterramiento. ^[64] Además, las capas de nieve más delgadas previstas pueden aumentar la frecuencia de lesiones debido a traumatismos, como un esquiador enterrado que se golpea contra una roca o un árbol. ^[57]

Avalanchas de polvo en Marte

Avalanchas en Marte

Véase también

Flujos relacionados

Desastres por avalanchas

Referencias

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Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Canal de avalancha.

El proyecto educativo sobre avalanchas
Cómo sobrevivir a una avalancha: guía para niños y jóvenes Archivado el 26 de abril de 2021 en Wayback Machine
Fotografías de defensa contra avalanchas
Avalancha Canadá
Asociación Canadiense de Avalanchas Archivado el 21 de octubre de 2020 en Wayback Machine
Centro de información sobre avalanchas de Colorado
Centro de Estudios de Nieve y Avalanchas
EAWS – Servicios Europeos de Alerta de Avalanchas
Directorio de servicios europeos de prevención de avalanchas
Avalanches recopiló noticias y comentarios en The New York Times
Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Nieve y Avalanchas
Servicio de información sobre avalanchas de Escocia
Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Avalancha" . Encyclopædia Britannica (11.ª ed.). Cambridge University Press.Pero tenga en cuenta los mitos citados anteriormente.
Centro de avalanchas de Utah
Aviso de avalancha en Nueva Zelanda
Centro de avalanchas de Gulmarg
Estados Unidos Avalanche.org
Centro de avalanchas de Sierra (Bosque Nacional Tahoe)