El desgaste en masa , también conocido como movimiento en masa , [1] es un término general para el movimiento de roca o tierra por pendientes bajo la fuerza de la gravedad . Se diferencia de otros procesos de erosión en que los escombros transportados por el desgaste en masa no son arrastrados por un medio en movimiento, como el agua, el viento o el hielo. Los tipos de desgaste en masa incluyen el deslizamiento , la solifluxión , los desprendimientos de rocas , los flujos de escombros y los deslizamientos de tierra , cada uno con sus propias características y que tienen lugar en escalas de tiempo que van desde segundos hasta cientos de años. El desgaste en masa ocurre tanto en pendientes terrestres como submarinas, y se ha observado en la Tierra , Marte , Venus , la luna Ío de Júpiter y en muchos otros cuerpos del Sistema Solar .
El hundimiento se considera a veces como una forma de erosión en masa. Se hace entonces una distinción entre erosión en masa por hundimiento, que implica poco movimiento horizontal, y erosión en masa por movimiento de pendiente .
Los fenómenos de erosión masiva rápida, como los deslizamientos de tierra, pueden ser mortales y destructivos. Los fenómenos de erosión masiva más graduales, como el deslizamiento del suelo, plantean desafíos a la ingeniería civil , ya que el deslizamiento puede deformar las carreteras y las estructuras y romper las tuberías. Los métodos de mitigación incluyen la estabilización de pendientes , la construcción de muros, presas de captación u otras estructuras para contener la caída de rocas o los flujos de escombros, la forestación o el mejor drenaje de las zonas de origen.
El término erosión en masa se utiliza para designar cualquier proceso de erosión impulsado por la gravedad y en el que el suelo y la roca transportados no son arrastrados por un medio en movimiento, como el agua, el viento o el hielo. [2] La presencia de agua suele favorecer la erosión en masa, pero el agua no es lo suficientemente abundante como para ser considerada un medio de transporte. Por lo tanto, la distinción entre erosión en masa y erosión fluvial se encuentra entre un flujo de lodo (erosión en masa) y una corriente muy fangosa (erosión fluvial), sin una línea divisoria clara. [3] Se reconocen muchas formas de erosión en masa, cada una con sus propias características, y que se producen en escalas de tiempo que van desde segundos hasta cientos de años. [2]
En función de cómo se mueve el suelo, el regolito o la roca cuesta abajo en su conjunto, los movimientos en masa se pueden clasificar en líneas generales como deslizamientos o corrimientos de tierra . [4] El hundimiento a veces también se considera una forma de desgaste en masa. [5] Se hace entonces una distinción entre el desgaste en masa por hundimiento, que implica poco movimiento horizontal, [6] y el desgaste en masa por movimiento de pendiente. [7]
El deslizamiento del suelo es un movimiento de masas lento y de largo plazo. La combinación de pequeños movimientos de suelo o roca en diferentes direcciones a lo largo del tiempo es dirigida por la gravedad gradualmente hacia abajo. Cuanto más pronunciada sea la pendiente, más rápido será el deslizamiento. El deslizamiento hace que los árboles y arbustos se curven para mantener su perpendicularidad, y pueden provocar deslizamientos de tierra si pierden su base de raíces. El suelo superficial puede migrar bajo la influencia de ciclos de congelación y descongelación, o temperaturas cálidas y frías, avanzando lentamente hacia el fondo de la pendiente formando terrazas . Los deslizamientos de tierra a menudo son precedidos por el deslizamiento del suelo acompañado de desprendimiento del suelo : suelo suelto que cae y se acumula en la base de las secciones de deslizamiento más empinadas. [8]
La soliflucción es una forma de deslizamiento característica de los climas árticos o alpinos. Se produce en suelos saturados de humedad que se descongelan durante los meses de verano para deslizarse cuesta abajo. Se produce en pendientes moderadas, relativamente libres de vegetación, que están sustentadas por permafrost y reciben un suministro constante de nuevos escombros por la erosión . La soliflucción afecta a toda la pendiente en lugar de limitarse a los canales y puede producir accidentes geográficos similares a terrazas o ríos de piedra . [9]
Un deslizamiento de tierra, también llamado corrimiento de tierras, [10] es un movimiento relativamente rápido de una gran masa de tierra y rocas por una colina o ladera de una montaña. Los deslizamientos de tierra se pueden clasificar además por la importancia del agua en el proceso de desgaste de masa. En un sentido estricto, los deslizamientos de tierra son el movimiento rápido de grandes cantidades de escombros relativamente secos por pendientes moderadas a pronunciadas. Con el aumento del contenido de agua, el desgaste de masa toma la forma de avalanchas de escombros , luego flujos de tierra y luego flujos de lodo . Un mayor aumento en el contenido de agua produce una inundación laminar, que es una forma de erosión laminar en lugar de desgaste de masa. [11]
En la Tierra , los deslizamientos de masas se producen tanto en pendientes terrestres como submarinas. [12] Los deslizamientos de masas submarinos son particularmente comunes a lo largo de las costas glaciares, donde los glaciares se están retirando y se están liberando grandes cantidades de sedimentos. Los deslizamientos submarinos pueden transportar enormes volúmenes de sedimentos a lo largo de cientos de kilómetros en unas pocas horas. [13]
El desgaste en masa es un fenómeno común en todo el Sistema Solar, que ocurre cuando se pierden materiales volátiles de un regolito . Este desgaste en masa se ha observado en Marte , Ío , Tritón y posiblemente en Europa y Ganímedes . [14] El desgaste en masa también ocurre en las regiones ecuatoriales de Marte, donde los escalones de sedimentos blandos ricos en sulfatos se hacen más empinados por la erosión eólica. [15] El desgaste en masa en Venus está asociado con el terreno accidentado de las teselas . [16] Ío muestra un desgaste en masa extenso de sus montañas volcánicas. [17]
El desgaste masivo afecta la geomorfología , generalmente de manera sutil y a pequeña escala, pero en ocasiones de manera más espectacular. [18]
El deslizamiento del suelo rara vez es evidente, pero puede producir efectos sutiles como el crecimiento curvado del bosque y la inclinación de cercas y postes telefónicos. Ocasionalmente produce escarpes bajos y depresiones poco profundas. [19] La soliflucción produjo depósitos lobulados o laminares, con bordes bastante definidos, en los que los clastos (fragmentos de roca) están orientados perpendicularmente a los contornos del depósito. [20]
Los desprendimientos de rocas pueden producir taludes en las faldas de los acantilados. Una manifestación más espectacular de los desprendimientos de rocas son los glaciares de roca , que se forman a partir de desprendimientos de rocas de acantilados con una pendiente excesiva debido a los glaciares. [19]
Los deslizamientos de tierra pueden producir escarpes y pequeñas terrazas escalonadas. [21] Los depósitos de deslizamientos de tierra están mal clasificados . Aquellos ricos en arcilla pueden mostrar terrones de arcilla estirados (un fenómeno llamado boudinage ) y zonas de cizallamiento concentrado. [20]
Los depósitos de flujos de escombros toman la forma de pistas largas y estrechas de material muy mal clasificado. Estas pueden tener diques naturales a los lados de las pistas y, a veces, consisten en lentes de fragmentos de roca que se alternan con lentes de material terroso de grano fino. [20] Los flujos de escombros a menudo forman gran parte de las laderas superiores de los abanicos aluviales . [22]
Los desencadenantes de la pérdida masiva de peso se pueden dividir en causas pasivas y activadoras (iniciadoras). Las causas pasivas incluyen: [23]
Las causas activadoras incluyen: [23]
Los desprendimientos masivos causan problemas a la ingeniería civil , en particular a la construcción de carreteras . Pueden desplazar carreteras, edificios y otras construcciones y pueden romper tuberías. Históricamente, la mitigación de los peligros de deslizamientos de tierra en el Corte Culebra del Canal de Panamá representó 55.860.400 metros cúbicos (73.062.600 yardas cúbicas) de los 128.648.530 metros cúbicos (168.265.924 yardas cúbicas) de material removido durante la excavación del corte. [25]
Los desprendimientos de rocas o de tierra pueden tener consecuencias desastrosas, tanto inmediatas como tardías. El desastre de Oso de marzo de 2014 fue un deslizamiento de tierra que causó 43 muertes en Oso, Washington , EE. UU. [26] Las consecuencias tardías de los deslizamientos de tierra pueden surgir de la formación de presas de deslizamiento de tierra , como en Thistle, Utah , en abril de 1983. [27] [28]
Los flancos de los volcanes pueden volverse demasiado empinados, lo que produce inestabilidad y pérdida de masa. En la actualidad, se reconoce que esto forma parte del crecimiento de todos los volcanes activos. [29] Se observa tanto en volcanes submarinos como en volcanes de superficie: [30] Kamaʻehuakanaloa (anteriormente Loihi) en la cadena de montes submarinos Hawaian-Emperor [31] y Kick 'em Jenny en el Arco Volcánico de las Antillas Menores [32] son dos volcanes submarinos que se sabe que sufren pérdida de masa. La falla del flanco norte del Monte Santa Helena en 1980 mostró cuán rápidamente los flancos volcánicos pueden deformarse y fallar. [33]
Los métodos de mitigación de los riesgos de desperdicio masivo incluyen:
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