Los resultados del STONE en la carretera se han analizado con el equipo técnico del Servicio de Carreteras del Consell Insular de Mallorca y han servido para trazar las líneas principales de gestión de la infraestructura. Se han establecido tres fases de trabajo:
Fase 1. A corto plazo (1 año). Consiste en diseñar un plan específico para las secciones de la carretera donde la peligrosidad es mayor. Se trata de aquéllas donde hay eventos registrados y donde se obtuvieron resultados con la simulación. En estos tramos se realizará una gran inversión económica en medidas de protección y retención.
Fase 2. A medio plazo (3 años). Diseñar un plan específico para los tramos de carretera donde se han registrados caídas de rocas pero la simulación no ha dado resultados. Para estos casos se llevarán a cabo estudios puntuales y se aplicarán otros softwares que permitan una mayor resolución de los datos de entrada.
Fase 3 A largo plazo (5 años). Diseñar un plan específico para los tramos de carretera donde no se registraron caídas de rocas, pero el modelo sí obtuvo resultados. Se consideran áreas potenciales y serán necesarios estudios puntuales.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
15. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En esta investigación se ha llevado a cabo el estudio de la actividad de los movimientos de ladera en la Serra de Tramuntana con la ayuda de herramientas validadas en la región, como son las técnicas de interferometría radar y la simulación de desprendimientos rocosos.
Los resultados obtenidos en la presente memoria ponen de manifiesto la utilidad de ambas técnicas, la interferometría radar para la cartografía de la actividad de los deslizamientos y el Código STONE para simular desprendimientos de roca y evaluar la peligrosidad en la región a este tipo de procesos.
Las metodologías desarrolladas para calibrar y validar ambas herramientas se pueden aplicar a cualquier otra región con un inventario detallado que recoja un gran número de eventos. La disponibilidad de ambas herramientas validadas en la zona de estudio, permitirá evaluar la actividad de los movimientos y llevar a cabo, de una manera más segura, futuros análisis de susceptibilidad, peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo por movimientos de ladera.
Los resultados obtenidos en los tres bloques desarrollados en la presente memoria han sido las siguientes:
1) MOVIMIENTOS DE LADERA EN LA SERRA DE TRAMUNTANA
1a) Inventario
Se ha diseñado un inventario exhaustivo de los movimientos de ladera flexible y abierto. La base de datos presenta eventos registrados en la Serra desde el siglo XVIII georreferenciados (ARCGIS) con numerosos campos: localización, fecha de ocurrencia, tipo de movimiento, volumen, datos meteorológicos, formaciones geológicas afectadas, daños, etc. Se ha generado una capa de puntos con 934 registros, donde se localizan los distintos movimientos. También se ha creado una capa de polígonos de aquellos eventos que, por su magnitud y conocimiento, se ha podido digitalizar su morfología, con un total de 247 movimientos cartografiados. Este inventario detallado en la zona de estudio, que incluye en algunos casos datos de magnitud y frecuencia del evento, así como daños causados, servirá para estudios posteriores de peligrosidad y análisis del riesgo en la Serra de Tramuntana. El inventario dispone de 119 registros con fecha exacta de ocurrencia.
Analizando el inventario se puede observar que el tramo de carretera comprendido entre Banyalbufa-Andratx es la sección con más peligrosidad de la carretera, en cuanto al número de eventos, envergadura de los mismos y daños causados.
Los 934 eventos registrados ponen de manifiesto la intensa dinámica de laderas que existe en la región y las distintas tipologías que se desarrollan, facilitando la
caracterización de los movimientos de ladera, el análisis de su distribución a lo largo de la Serra y los factores que condicionan los movimientos.
1b) Tipologías y su distribución
Las tipologías identificadas en el análisis de la base de datos creada son la siguientes:
desprendimientos 66,5%, deslizamientos en suelo y roca 25%, flujos 4,2%, zonas agrietadas relacionadas con procesos de expansión lateral, 2,5% y colapsos kársticos, 1,8%. Hay que destacar que los desprendimientos presentan más de la mitad del porcentaje que el resto de tipologías. La magnitud de los desprendimientos varía desde escasos dm3, con una frecuencia anual, hasta miles de metros cúbicos, como la avalancha de Son Cocó (tm Alaró) en diciembre de 2008 con volúmenes de 300,000 m3. Queda muy patente una relación inversamente proporcional entre magnitud y frecuencia de los movimientos. Los desprendimientos se producen por despegue de un bloque en escarpes fracturados, por socavación de la base o por descalce en laderas con alternancia de rocas blandas y duras. Se localizan en toda la zona de estudio, pero se concentran principalmente en la franja costera (54% de los desprendimientos inventariados). Las litologías rocosas donde se localizan las áreas fuente de los desprendimientos son: 52%, en calizas y dolomías del Lías, que forman los principales escarpes de la Serra, el resto afectan a otras litologías rocosas como son los materiales del: Rethiense, Muschelkalk, Bundsandtein, Dogger-Malm, así como a los depósitos coluviales del Cuaternario (en un 6,4% de los registros).
Los deslizamientos en materiales tipo suelo, al igual que los flujos de tierras y derrubios, los encontramos principalmente en la parte central y SO de la Serra, y en concreto en la base de los cabalgamientos y en los valles. Los materiales que se ven afectados por este tipo de movimiento son los que tienen comportamiento de suelos y/o rocas blandas. De todos ellos, las formaciones más afectadas por este tipo de procesos son las facies del Keuper y los depósitos coluviales del Cuaternario, que están presentes en el 50%, de los deslizamientos y el 40%, de los flujos inventariados. En el caso de los deslizamientos, éstos suelen afectar a materiales de baja permeabilidad, con un elevado contenido en finos. En la Serra es frecuente encontrar deslizamientos complejos donde la rotura se produce a través de un plano con una componente rotacional y la masa deslizada se comporta como un flujo de barro. Tal es el caso del deslizamiento de Biniarroi en 1721 y más recientemente el deslizamiento de Estellencs de 2010. También encontramos deslizamientos planares cuyo plano de rotura se localiza en el contacto entre dos tipos de materiales de diferente naturaleza y propiedades resistentes; tal es el caso del deslizamiento de Fornalutx en 1924, cuya superficie de rotura se localiza en el contacto entre los materiales alterados y competentes del Keuper.
Los deslizamientos de roca, al igual que las zonas agrietadas relacionadas con procesos de expansión lateral, se encuentran principalmente en la franja costera de la Serra de Tramuntana, afectando principalmente a calizas y dolomías liásicas. Las características estratigráficas y tectónicas de esta zona condiciona la existencia de este tipo de movimientos, identificados en varios puntos a lo largo de la franja litoral pudiendo afectar a volúmenes de material de millones de m3.
Los procesos kársticos, bastante comunes en la Serra de Tramuntana, afectan a terrenos con materiales solubles (depósitos carbonatados, yesos). No obstante, los riesgos ligados a hundimientos y subsidencias del terreno apenas están documentados, aunque algunos eventos (colapsos) se han recogido en el inventario.
En la siguiente tabla se resumen las tipologías de movimientos de ladera más frecuentes en la Tramuntana, así como las formaciones geológicas que afectan y su distribución en la zona de estudio.
Flujos 4,2 Materiales con comportamiento de
suelo y rocas blandas.
Parte central y suroeste, base de cabalgamientos y valles
Zonas agrietadas 2,5 Calizas y dolomías Liásicas Franja costera
Colapsos kársticos 1,8 Materiales carbonatados y yesos Toda la zona de estudio
1c) Evento 2008-2010
Durante el periodo húmedo entre octubre 2008 y mayo 2010, Mallorca sufrió uno de los episodios más fríos y lluviosos que se recuerdan. La lluvia acumulada durante el año hidrológico 2008-2009 fue de unos 2.300 mm, el doble de la precipitación media anual en la zona. Los valores obtenidos el 15 de diciembre de 2008, 296 mm en 24 horas, fueron muy similares a los calculados para un periodo de retorno de 100 años por Mateos et al. (2007). Igual sucedió para el periodo comprendido entre septiembre de 2009 y mayo de 2010, con lluvias acumuladas de casi 2.000 mm. Estas precipitaciones elevadas coincidieron con temperaturas inusuales muy bajas, alcanzándose mínimas de - 6,8º C a cotas en torno a los 500 m.
Durante dicho periodo se registraron 34 movimientos de ladera significativos, tanto por las dimensiones como por los daños causados: 14 desprendimientos, 1 avalancha de rocas, 15 deslizamientos y 4 colapsos kársticos. Durante este periodo se registraron numerosos daños a viviendas, bloques de apartamentos almacenes, casetas transformadoras y en especial a la red viaria de la Serra.
El mayor desprendimiento registrado fue la avalancha de rocas de Son Cocó que se desencadenó en la vertiente oriental del Puig de s'Alcadena (Alaró) con un alcance de unos 650 m. La avalancha dejó una lengua de bloques de 60.000 m2 de superficie y 300.000 m3 de volumen. En cuanto al deslizamiento de mayor envergadura fue el deslizamientos de Estellencs donde la rotura se inició como un deslizamiento rotacional
y posteriormente la masa deslizada se comportó como un flujo. El material movilizado se ha estimado en un volumen de unos 30.000 m3.
Todos los desprendimientos afectaron a escapes de rocas verticales de calizas Liásicas, a través de roturas planares o tipo cuña, donde los planos principales de rotura corresponden con las principales líneas de fracturación de la Serra. Los deslizamientos afectaron principalmente a las arcillas con yesos del Keuper localizados al pie de los cabalgamientos o formando el fondo de valles.
El reconocimiento exhaustivo de los movimientos causados durante este periodo lluvioso ha aportado una información muy valiosa a la investigación, en lo que se refiere principalmente al análisis de los factores desencadenantes, cuantificar los daños causados por los movimientos (tanto directos como indirectos), así como para validar el modelo de simulación de desprendimientos de roca STONE.
1d) Valoración costes directos e indirectos (periodo 2008-2010)
La región de Tramuntana ha sido objeto de un gran desarrollo urbanístico en los últimos 30 años, especialmente la franja costera del suroeste de la Serra (Calvià y Andratx). La carretera Ma-10 constituye la principal vía de comunicación de la Serra y discurre por la franja costera, con una longitud de 111 km (desde Pollença hasta Andratx). Su trazado sigue el contorno de la costa, en la base de los escarpes de los macizos rocosos, y en ocasiones, aprovechando los afloramientos blandos del Keuper. Conecta 12 municipios, siendo una vía estratégica en la zona desde el punto de vista de la movilidad, sin rutas alternativas en algunos tramos. La carretera se ve afectada por desprendimientos rocosos (de distinta magnitud) en la mayor parte de su recorrido, y en algunos de sus tramos por deslizamientos tipo suelo.
En la base de datos se han registrados un total de 188 (20% del total) eventos que presentan daños y afecciones a carreteras, edificaciones, muros y marjadas, taponamientos de torrentes, caminos y zonas de cultivo. Destacando la gran cantidad de puntos con afección a carreteras (75% de los registros que presentan daños), especialmente en la carretera Ma-10 y en concreto en el tramo entre Andratx y Banyalbufar.
Los movimientos en algunas ocasiones han provocado el abandono del núcleo de población y de las tierras de labor, como es el caso del deslizamiento de Biniarroi (t.m.
Mancor del Valle en 1721), e incluso han provocado alguna víctima mortal, como el desprendimiento ocurrido en la carretera que une Pollença con el Cabo de Formentor en 1994.
La colaboración de los departamentos locales y regionales del Gobierno de Mallorca y particulares, ha hecho posible la valoración de las pérdidas económicas causadas por los movimientos de laderas durante los años 2008-2010. La mayor parte de los registros se refieren a costes directos, tan solo en un 2% de los casos hay información de los costes indirectos. El total de pérdidas económicas se ha valorado en aproximadamente 11 M €.
Andratx y de Calvià, con pérdidas totales económicas de 3.572.457 € y de 3.253.500 € respectivamente.
En la economía de Mallorca, con una dependencia total del turismo, las obstrucciones en la red viaria en los últimos años han contribuido a importantes pérdidas económicas, tanto directas (4.762.000 €) (remoción de escombros, adecuación de la vía, proyectos de estabilidad de la ladera y los de reparación) como indirectas (2.800.000 €) relacionados con la interrupción en la llegada de turistas (cierre de restaurantes, hoteles, bares, pérdida de puestos de trabajo y beneficios).
El desprendimiento del Gorg Blau en 2008 (costes valorados en 2.500.000 M €) y el deslizamiento de Estellencs-2 en 2010 (costes valorados en 3.500.000 M €) fueron los movimientos que más daños y costes directos e indirectos causaron, ya que los trabajos de estabilización y restauración de la vía fueron laboriosos, y mantuvieron la carretera Ma-10 cortada durante más de tres meses. Las carreteras secundarias también fueron afectadas por desprendimientos, deslizamientos y colapsos kársticos, destacando el deslizamiento de Cala Tuent en 2008 que dejó incomunicados a los habitantes de la cala durante varios meses (costes valorados en 430.000 M €). Durante este periodo también se vieron afectados por graves daños edificios, casas de vacaciones, viviendas y una subestación eléctrica.
En la tabla siguiente están representados los costos directos e indirectos (€) causadas por movimientos de ladera en la Serra de Tramuntana durante el período 2008-2010
Movimientos
Inventariados Nº. y fecha Daños Costes (€)
Directos Indirectos
S'Estaca (30001) 15 Feb. 2008 Viviendas 150.000
Costa Deià (30002) 29 Oct. 2008 Caseta transformadora 60.000 Sa Calobra (30004) 03 Dic. 2008 Carretera Ma-10 225.000 Es Verger (30005) 15 Dic 2008 Carretera es Verger 10.000 Es Verger (30006) 15 Dic. 2008 Carretera es Verger 10.000
Cala Tuent (30007) 15 Dic. 2008 Carretera Cala Tuent 130.000 300.000 Gorg Blau (30009) 31 Dic. 2008 Carretera Ma-10 1.500.000 1.000.000
Banyalbufar (30012) 02 En. 2009 Carretera Ma-10 5.000
Biniaraix (30014) 06 En. 2009 Pequeñas construcciones 12.000 Port de Valldemossa (30015) 07 En. 2009 Carretera Ma-1133 2.100
Crestatx (30016) En. 2009 Calle urbanización 120.000
Edificio Siesta (30017) 08 En. 2009 Edificio 30.000
Son Albertí (30018) 23 En. 09, En. 10 Pequeñas construcciones 20.000
Casa Puigpunyent (30020) 14 Sep 2009 Vivienda 30.0000
Estellencs (30221) 15 En. 2010 Carretera Ma-10 35.000
Costa d'en Blanes (30022) En. 2010 Vivienda 1.500.000 1.700.000
Son Antic (30030) 17 Feb. 2010 Almacén y muros 30.000
Estellencs (30032) 08 Mar. 2010 Carretera Ma-10 2.000.000 1.500.000 Petrol station (30034) 09 Abr. 2010 Carretera Ma-10 15.000
Crestatx (30035) 03 May 2010 Calle urbanización 200.000 Banyalbufar (30036) 09 May 2010 Carretera Ma-10 305.000
Andratx (30037) 12 Oct- 2010 Carretera Ma-10 6.900
Varios desprendimientos (400xx) Carretera Ma-10 125.800 Varios desprendimientos (400xx) Otras carreteras 72.200
Los numerosos registros de daños durante el periodo húmedo 2008-2010, con pérdidas económicas totales de aproximadamente 11 millones de Euros, representan el 0.042 % del PIB de la comunidad Autónoma de Baleares.
1e) Factores condicionantes y desencadenantes Factores condicionantes
Los factores condicionantes abordados en este trabajo son: la litología, las propiedades geotécnicas de los materiales, la estructura y directrices tectónicas, las pendientes, etc.
conjunto de factores que juegan un papel relevante en el desarrollo de los procesos gravitacionales en la Serra de Tramuntana.
Utilizando como base el mapa geológico de Gelabert (1998) y la caracterización geotécnica de los materiales que afloran en la Serra llevada a cabo por Mateos (2001), se ha elaborado un mapa geotécnico donde se han identificado cinco unidades principales: rocas duras, rocas moderadamente duras, rocas blandas, suelos blando y muy blandos. Se constata que el mayor porcentaje de afloramientos en la región macizos rocosos están afectados por dos familias de diaclasas principalmente, paralelas y perpendiculares a las principales estructuras tectónicas de la Serra, con direcciones N60ºE y N130ºE respectivamente. Estas directrices tectónicas, además de condicionar el desarrollo de grietas que independizarán los bloques, juegan un papel primordial en el desarrollo de los colapsos kársticos, deslizamientos de rocas y los procesos de expansión lateral.
La estructura geológica determina un relieve más abrupto en la vertiente norte de la Tramuntana, donde se localizan los frentes de los cabalgamientos. Este hecho, unido a la presencia de fallas normales que hunden la zona marina con respecto a la Serra, condiciona una costa muy escarpada y recortada. Por ello, el mayor número de eventos inestables se localizan en esta franja costera (desprendimientos, deslizamientos de roca, expansión lateral). Los deslizamientos en suelos y flujos de tierras tienen una relación más directa con la litología, y aparecen principalmente en la parte central y SO de la Serra, donde abundan los afloramientos del Keuper.
Factores desencadenantes
Los principales factores desencadenantes de los movimientos de ladera en la Serra de Tramuntana son: las precipitaciones intensas y/o acumuladas, las temperaturas anormalmente bajas y la erosión costera y/o torrencial.
El análisis de los movimientos de ladera en la Serra de Tramuntana pone de manifiesto
disponer de un gran número de registros durante los últimos años, con fechas exactas del evento, se ha podido hacer un análisis detallado de los factores climáticos (precipitaciones y temperaturas) desencadenantes. Gracias a los datos facilitados por la AEMET en 40 estaciones meteorológicas cercanas a los movimientos, se han podido estimar los umbrales de precipitación que desencadenaron los procesos.
La distribución mensual de los datos disponibles del inventario muestra que los eventos se concentran durante el otoño y el invierno. Los eventos de precipitaciones intensas tienen lugar durante los meses de otoño, debido a la llegada de las primeras masas de aire frío de altura, que contrastan con la alta temperatura retenido por el mar.
En el caso de los desprendimientos, enero es el mes con una mayor concentración de incidentes, que coinciden con el mes más frío en Mallorca. La altitud del escarpe también es bastante relevante en estos procesos, al estar relacionado de forma proporcional con la precipitación e inversamente proporcional con la temperatura. A mayores altitudes, aumentan las precipitaciones y disminuye la temperatura. De esta forma, en el núcleo central más elevado de la Serra, las precipitaciones anuales pueden ser superiores a los 1.200 mm, mientras que en los bordes de la Serra no superan los 400 mm. Los eventos con más alcance se produjeron en escarpes situados por encima de 600 m.
Como hemos visto en el párrafo anterior, la temperatura está ligada al control geográfico. Para estimar su valor a la altitud donde se generaron los movimientos, se aplicó un gradiente térmico de -6,5ºC por cada 1.000 metros (Bastida 2005). El efecto acumulativo de los ciclos de hielo-deshielo (fluctuaciones térmicas alrededor de 0ºC) es un factor desencadenante importante en los desprendimientos rocosos, debilitando la roca y propagando las fisuras.
La ocurrencia de 34 movimientos de terreno en la Serra de Tramuntana registrados durante el período 2008-2010 es un acontecimiento excepcional en la historia de la isla ya que no hay evidencia en el registro histórico de cualquier evento similar. Estos movimientos se desencadenaron como resultado de una confluencia de lluvias intensas y continuadas, que coincidieron con temperaturas anómalamente bajas. La mayor parte de los desprendimientos están relacionados con fuertes lluvias superiores a 90 mm/24h, o bien con eventos fríos donde el macizo rocoso está previamente saturado. También se generan en episodios de lluvias intensas de más de 30 mm/24 h con la ocurrencia de varios ciclos de hielo-deshielo previos.
En terrenos con comportamiento geomecánico tipo suelo, las precipitaciones acumuladas son el factor desencadenante más importante, ya que con el aumento del contenido de agua, desminuyen progresivamente las presiones efectivas en el material hasta vencer su resistencia al corte. Numerosos deslizamientos se originan tras la ocurrencia de temporales de lluvias intensas y continuadas. Los deslizamientos registrados en el periodo 2008-2010 tuvieron lugar después de episodios de lluvias intensas de moderadas (entre 20 y 60 mm/24 h) a extremas (> 120 mm/24 h), con valores de hasta 190 mm/24 h en el caso del deslizamiento de Sa Calobra. Sin embargo,
a diferencia de los desprendimientos, los ciclos de hielo-deshielo no parecen tener relación alguna con los deslizamientos.
El porcentaje elevado de movimientos registrados, distribuidos a lo largo de la franja costera, pone de manifiesto la intensa dinámica litoral de la costa norte donde la erosión marina es el motor principal de estos movimientos. En aquellas zonas costeras donde se han identificado los procesos de expansión lateral, la erosión marina es el principal motor que inicia el movimiento, al desmantelar los materiales de niveles superiores frágiles y exponer los inferiores plásticos, como denota el patrón regional de grietas con direcciones paralelas a la línea de costa. Localmente, la incisión de la red de drenaje también puede ser el motor desencadenante de tales procesos.
El porcentaje elevado de movimientos registrados, distribuidos a lo largo de la franja costera, pone de manifiesto la intensa dinámica litoral de la costa norte donde la erosión marina es el motor principal de estos movimientos. En aquellas zonas costeras donde se han identificado los procesos de expansión lateral, la erosión marina es el principal motor que inicia el movimiento, al desmantelar los materiales de niveles superiores frágiles y exponer los inferiores plásticos, como denota el patrón regional de grietas con direcciones paralelas a la línea de costa. Localmente, la incisión de la red de drenaje también puede ser el motor desencadenante de tales procesos.