Ciencia en su PC
ISSN: 1027-2887
Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba
Cuba
Chuy Rodríguez, Tomás J.; Puente González, Guillermo; Calderín Medina, Carmen; Borges Escandón, Oscar; Rivera Alvarez, Zulima C.; Salas Díaz, Adalberto; A. Planas, José; Alcántara Guerrero, Félix; Villalón Semanat, Madelín; Imbert Lamorú, Caridad; Cintra Arencibia, Marianela IMPACTO DE FENÓMENOS NATURALES Y ANTROPICOS VS DESARROLLO SOSTENIBLE.
CASO DE SANTIAGO DE CUBA
Ciencia en su PC, núm. 4, octubre-diciembre, 2006 Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba
Santiago de Cuba, Cuba
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IMPACTO DE FENÓMENOS NATURALES Y ANTROPICOS vs DESARROLLO SOSTENIBLE. CASO DE SANTIAGO DE CUBA
Dr. Tomás J. Chuy Rodríguez1, Lic. Guillermo Puente González2, MSc. Carmen Calderín Medina3, Ing. Oscar Borges Escandón4, MSc. Zulima C. Rivera Alvarez1, MSc. Adalberto Salas Díaz3, MSc. José A. Planas5, Tec. Félix Alcántara Guerrero5, MSc. Madelín Villalón Semanat1, Lic. Caridad Imbert Lamorú1 y Lic. Marianela Cintra Arencibia4.
1
Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas, Calle 17 No. 61 e/ 4 y 6, Vista Alegre, Santiago de Cuba, CP 90 400, Cuba. C-Elect: [email protected]
2
Centro Meteorológico Provincial de Santiago de Cuba. 3
MEGACEN. 4
Estación de Suelos de Guantánamo. 5
Centro de Investigaciones de Energía Solar. 6
Cuerpo de Guardabosques de Santiago de Cuba. RESUMEN
El incremento actual en la región de Santiago de Cuba de la vulnerabilidad ante los distintos tipos de fenómenos naturales y antrópicos, hacen imprescindible la necesidad de conocer con más precisión su aparición y comportamiento. En consecuencia, se presentan consideraciones acerca de los potenciales impactos negativos que se pueden producir en la ciudad y municipio de Santiago de Cuba por terremotos, deslizamientos, rotura de presas, ciclones tropicales, lluvias máximas y ácidas, sequías, degradación de suelos, inundaciones, penetraciones del mar, contaminación, incendios forestales, entre otros; y cómo el uso de este conocimiento es imprescindible para garantizar el desarrollo sostenible del territorio, sus nuevas inversiones y las acciones precisas de rehabilitación.
Palabras claves: fenómenos naturales, desarrollo sostenible, Santiago de Cuba. ABSTRACT
The current increment in the region of Santiago de Cuba of the vulnerability against of the different types of natural and anthropics phenomenon makes essential the necessity of knowing their apparition and behaviour with more precision. In consequence, considerations about the negative impacts that could produce in the city and municipality of Santiago de Cuba, quakes, flows, break of dams, tropical hurricanes, maximal and acids rains, droughts, degradation of soils, floods, sea penetrations, contamination, forests fires, an others are presented; and how the use of this knowledge is indispensable in order to guarantee the sustainable development of the territory, their new investments and specify actions of rehabilitation.
Key words: natural phenomena, sustainable development, Santiago de Cuba. INTRODUCCIÓN.
Este material tiene como propósito divulgar el conocimiento imprescindible acerca de las amenazas naturales a que está sometido directamente el municipio de Santiago de Cuba, así como la definición de sus potenciales impactos negativos. Se presentan por consiguiente, con fines de prevención y
mitigación, no sólo los principales elementos relacionados con estos fenómenos y la forma de evaluarlos, si no también, se muestran los impactos que han producido en ese territorio.
PELIGROSIDAD SÍSMICA DE LA REGIÓN Y CIUDAD DE SANTIAGO DE CUBA
Para la provincia de Santiago de Cuba se destaca el tipo de sismicidad conocida como de “entre placas”, vinculada a la estructura de Bartlett - Caimán (Zona Sismogénica Oriente), por la frecuencia de los terremotos que ocurren y los valores altos de magnitud e intensidad alcanzados históricamente (Chuy, 1999). Más del 60 % de los sismos perceptibles y fuertes reportados en el territorio nacional han tenido su epicentro en esta provincia. Por estas razones, este territorio es considerado el de mayor peligrosidad sísmica del país; señalándose en él 20 reportes de terremotos fuertes (Intensidad I 7.0 MSK) en el sector comprendido entre las localidades de Chivirico y Baconao, vinculado con la provincia y ciudad de Santiago de Cuba. No obstante, se destacan también las zonas de Cabo Cruz y Noreste de Moa, que en los últimos años han manifestado una actividad sísmica significativa.
Por otra parte, utilizando el nivel actual de conocimiento que se tiene de las Zonas Sismogénicas de Cuba y sus niveles de actividad específica, se han obtenido estimados de peligrosidad sísmica en términos de intensidad sísmica y otros parámetros dinámicos tales como la aceleración horizontal, tanto en forma de probabilidades, como de forma determinística. Esto último se refleja en los ciclos de repetibilidad o de recurrencia, de que determinados valores de intensidad sísmica puedan repetirse cada cierto número de años.
El valor de intensidad sísmica de 8.0 MSK puede volver a ocurrir en períodos menores de 100 años para Santiago de Cuba y zonas costeras aledañas. De hecho para esta ciudad, esto es equivalente a decir que el valor de aceleración horizontal máxima del terreno para una probabilidad de ocurrencia de un 15 % considerando tiempos de vida útil de las edificaciones de 50 años, es del orden de 325 – 350 cm/s², lo que en términos de intensidad sísmica representa un valor de 8.5 grados MSK para la mayor parte de la urbe.
Sin embargo, es de todos conocido que en casos de sismos fuertes, el grado de destrucción no ha sido uniforme dentro de su territorio, notándose que en algunas zonas los efectos producidos por la acción de terremotos han sido más importantes que en otras y que es necesario considerar otros elementos que inciden en el nivel de las afectaciones que puedan producirse. Entre ellos se encuentran los deslizamientos, la cercanía a estructuras activas, las condiciones ingeniero – geológicas, liquefacción, entre otros.
Posibilidad de deslizamientos catalizados por terremotos fuertes.
Los movimientos de laderas (deslizamientos, derrumbes) cualquiera que sea su origen, constituyen uno de los peligros geológicos de mayor impacto. No obstante, el hecho de que tengan su aparición de manera muy localizada, así como que se produzcan en áreas de baja densidad de población, ha motivado que no siempre se le preste la atención que corresponde. En Santiago de Cuba, en ocasión de terremotos fuertes se han reportado deslizamientos dentro del área de la ciudad y sus alrededores, siendo el ejemplo más significativo el ocurrido en 1947, aunque en ocasión del terremoto de Pilón de 1976, se produjeron varios en la carretera Granma. Es de significar, que en ocasión de lluvias extremas en este vial han ocurrido también deslizamientos que bloquearon el paso vehicular.
Incidencia de las condiciones tectónicas locales.
Las principales afectaciones relacionadas con las fallas activas en la ciudad de Santiago de Cuba ante la ocurrencia de un sismo fuerte, están dadas por el hecho de que éstas constituyen zonas débiles en la superficie en las que se producen incrementos de la intensidad sísmica. Con este criterio se confecciona el Mapa de Inestabilidad Tectónica donde se considera un ancho de afectaciones respecto de las trazas, para las fallas principales de 200 metros y para las secundarias de 100 metros (García et al, 2000).
Susceptibilidad de Licuefacción por efectos de terremotos.
La posibilidad real de ocurrencia del fenómeno de licuefacción inducido por un terremoto fuerte, en una ciudad de alta densidad poblacional y gran volumen de industrias, trae consigo afectaciones socioeconómicas incalculables. La máxima extensión de licuefacción, puede ser estimada sobre la base de la intensidad sísmica esperada.
El grado de intensidad 8.0 en la escala MSK puede ser usado como la primera intensidad peligrosa para que ocurran estos eventos, aunque depende de la susceptibilidad propia de cada tipo de suelo. En particular, los más susceptibles son las arenas y los sedimentos arenosos, aunque puede aparecer en suelos arcillosos dependiendo del tamaño de los granos (García et al, 2000).
CICLONES TROPICALES EN LA REGIÓN DE SANTIAGO DE CUBA.
Para muchos estudiosos de la meteorología, un ciclón es el fenómeno atmosférico más espectacular, quizá porque cuando tienen que definirlo, suelen afirmar que los efectos que provocan son los más devastadores de todos. Las cantidades de energía que arrastra y desprende, son en ocasiones extremadamente grandes. Un ciclón suele tener una extensión de entre 300 y 500 kilómetros o más, de forma espiral. La presión central, en lo que se denomina "ojo" del huracán o ciclón es muy baja. Las causas de las grandes perdidas económicas y de vidas humanas son debidas a que fenómenos van acompañados de fuertes vientos, lluvias torrenciales, ya que son generadores de grandes olas e inundaciones costeras por penetraciones del mar.
El Archipiélago Cubano se encuentra situado en el Mar Caribe y próximo al límite oriental del Golfo de México, perteneciente a la cuenca oceánica del Atlántico Norte. Esta zona geográfica clasifica en el cuarto lugar mundial en cuanto a la formación de ciclones tropicales. Las características de los huracanes en la región fueron analizadas en 100 años, a partir de 1900. Se encontró que en este período cruzaron a 150 km o menos de distancia de la ciudad de Santiago de Cuba, 28 organismos ciclónicos de los cuales 2 llegaron a ser de categoría V en la escala de Saffir – Simpson y 5 de categoría IV.
En el período 2000 al 2003, prácticamente no nos afectó ningún organismo de este tipo. Sólo el Debby los días 23 y 24 de agosto del 2000, pasó por toda la costa Sur, pero no dejó afectación apreciable. Sus vientos no sobrepasaron los 58 km/h en las cercanías de Santiago de Cuba y su patrón de lluvias no fue significativo, reportándose en esta ciudad 16.3 mm y en la Gran Piedra 15.2 mm.
Al contrario que Debby pasó y no se sintieron sus efectos, puede ocurrir que un ciclón pase fuera del área de afectación y provoque daños a la economía de la región, dependiendo de su trayectoria y su categoría, como lo fue el huracán Iván del 2004, que pasó por el Sur de Jamaica y sin embargo, provocó penetraciones del mar en el litoral santiaguero con pérdidas de cierta consideración.
Hay que destacar que los daños causados por los ciclones tropicales, no son sólo por motivo de la velocidad de sus vientos, también el volumen de las precipitaciones causa grandes perjuicios aunque el huracán sea de categoría I o sea sólo una tormenta tropical. La temporada de huracanes, en nuestra región, se extiende desde el 1 de junio hasta el 30 de noviembre.
Durante el período de estudio, el mayor porciento de huracanes que han atravesado la zona lo han hecho durante el mes de septiembre de una frecuencia de un 39.3 %, acumulándose en el trimestre agosto – octubre, mas del 80 % de los casos y con mayor categoría. Fuera del mismo sólo han ocurrido tormentas tropicales o depresiones, es decir, los vientos no han sido nunca superiores a 117 km/h. Según los valores de velocidad máxima de vientos sostenidos para el rango más probable y para el rango general, es la presión horizontal ejercida por el viento sobre una pared, precisamente la causante de las principales lesiones en las edificaciones, se presenta en la Tabla 1.
Tabla 1. Rangos más probables de presión horizontal para los ciclones en Santiago de Cuba. Rango Presión ( kg / m2 )
Más Probable. 13.8 – 115.9
Mínimo – Máximo. 7.8 – 237.2
El período de retorno de estos eventos (para cualquier categoría) es de uno cada 3.6 años. En casos extremos pueden ocurrir dos ciclones tropicales en el mismo año, o pueden pasar hasta 9 años sin que vuelva a aparecer un evento meteorológico de esta naturaleza por nuestras cercanías. Si tenemos en cuenta la categoría, las tormentas tropicales que son las más comunes dentro de los mismos, ocurren cada 6.3 años, y con características más fuertes, esto es, los de categoría III según la escala Saffir – Simpson, aproximadamente cada 25 años.
Tormentas Locales Severas en el 2004 en Santiago de Cuba.
Un fenómeno meteorológico vinculado con fuertes vientos que dejan pérdidas cuantiosas a la economía y a la sociedad, en algunos casos, son las TLS o Tormentas Locales Severas. Las TLS pueden venir acompañadas de granizos, golpes de agua, vientos con velocidades iguales o superiores a los 25 m/s (90 Km/h), además de las peligrosas tormentas de descargas eléctricas y la formación de tornados.
Observando los datos de las TLS en la provincia de Santiago de Cuba desde el año 1986 hasta octubre del 2004, encontramos que se han reportado 34 fenómenos de esta índole, de los cuales 15 han sido localizados dentro del municipio cabecera. La gran mayoría de los mismos han ocurrido en los horarios de la tarde y en muchos casos, la velocidad de los vientos ha sido superior a los 95 Km/h. Varios eventos han sido acompañados de granizos, los cuales han destruido cultivos, dañado tendidos eléctricos, así como viviendas con daños parciales y totales. También hay reportes de algunos animales muertos, como fue el caso del 21 de abril de 1988, donde tormentas locales severas en las localidades de Pinalito, Mella y en Santiago de Cuba granizos de gran tamaño, cayeron entre las 6 y 7 de la noche. En este año también han ocurrido algunas causantes de pérdidas económicas, como fue la del 2 de junio en el poblado de San Luis, donde alrededor de las 4 de la tarde, un tornado con vientos moderados causó los siguientes daños en dicha localidad: 28 derrumbes totales de viviendas y 18 parciales,
cultivos destruidos, cables arrancados. En julio se registraron tres tormentas locales severas; el día 13 en el poblado cabecera de Mella, el día 14 en Palmarito de Cauto y el día 25 en Palma Soriano, en todos los casos se registraron vientos fuertes que sobrepasaron los 100 km/h, reportándose daños severos en viviendas con algunos derrumbes totales. El número de días con tormentas en el año es de 102, distribuyéndose el 88.2 % de los mismos durante el período mayo – octubre y el otro 11.8 % en el resto de los meses.
En Santiago de Cuba se observa que la actividad de tormenta es más típica de la época donde las temperaturas son mas elevadas y por tanto la convección más poderosa. Véase como los máximos valores alcanzados son superiores siempre a 10 días de tormenta, sólo durante los meses de mayo a noviembre.
LLUVIAS MÁXIMAS EN 24 HORAS.
Se entiende por lluvias máximas en 24 horas (extremas), aquellas que superan los 25 mm en 6 horas, o los 50 en 12 horas o también los 100 mm en 24 horas. Las lluvias que caen en nuestra región, en un 96 % de los casos, tienen duración de menos de 6 horas. Por esto es bastante práctico usar para el análisis la variable señalada. El 43.3 % de las máximos registros anuales de lluvia en 24 horas, ocurre en los meses de mayo y octubre, seguido de noviembre con un 13.3 %. De estos tres meses, mayo posee la frecuencia mayor.
La lluvia máxima registrada durante 24 horas más significativa, ocurrió en junio del 1997 y tuvo un valor de 261.2 mm. Anualmente el promedio de esta variable es de 115.4 mm y el rango más probable de la misma esta entre los 60.3 mm hasta 170.5 mm.
La probabilidad en porciento de que en el año ocurra un día con lluvia igual o superior a 100 mm es de 53.3 %, es decir, lluvias de esta índole ocurren por término medio cada 2 años. Lluvias iguales o mayores que 200 mm, tienen período de retorno de 10 años, y superiores a 225 mm ocurren una vez cada 15 años. Son significativas las afectaciones de inundaciones producidas por estos eventos en la zona Noreste de la bahía de Santiago de Cuba y en algunos tramos costeros.
Un resumen de los datos de mayor interés se relaciona en la Tabla 2. Tabla 2. Datos más significativos sobre las lluvias en Santiago de Cuba.
VARIABLE PROMEDI O (mm) RANGO MÁS PROBABLE (mm) RANGO EN 30 AÑOS (mm) Precipitación Anual 1121.0 864.5 - 1377.5 637.9 – 1738.0
Precipitación Período Lluvioso 749.5 406.6 – 945.9 174.2 – 2368.7 Precipitación Período Poco Lluvioso 371.6 133.2 – 509.4 23.3 – 1408.2
Días con Lluvia Anual 113 107 – 123 82 - 139
INUNDACIONES.
En las partes bajas de las corrientes de agua que son objetos de estudio y cuyas desembocaduras se localizan en la bahía de Santiago de Cuba, es frecuente que el cauce ocupado por las crecidas sea mayor que el cauce ordinario (principal), dando origen durante las mismas al desbordamiento de éste. En la zona de referencia los cauces tienen pocas profundidades y pendientes muy suaves, lo que origina que en ellos las aguas circulen con pocas velocidades, contribuyendo esto a que no pueda existir una circulación adicional de caudales y por tanto, los niveles aumentan; dando lugar a que gran parte de la zona que se encuentra alrededor de la bahía sea inundada para la probabilidad de ocurrencia del 5%. La causa básica de la mayoría de las inundaciones en el área de estudio es la incidencia de fuertes lluvias, pero no todas las inundaciones graves ni los daños provocados por las crecidas tienen como causa a este fenómeno hidrometeorológico. En muchas ocasiones actúan otros factores que agudizan el problema de otra crecida ya existente a los creados por la propia crecida. La más frecuente es que estos factores estén relacionados con el aumento de la carga hidráulica producida por nuevos niveles de agua. Esto incluye tanto obstrucciones en el canal o cauce de avenidas, residuos y fragmentos flotantes, así como la sobre elevación del nivel de las aguas por efecto del oleaje de las mareas en los estuarios, etc.
ACIDEZ EN LA LLUVIA.
Entre los múltiples fenómenos que traen consigo aparejado algún daño sustancial al medio ambiente, se encuentra la acidez de la lluvia. La misma puede causar en la población problemas de salud, deteriorar los ecosistemas, así como causar efectos de corrosión en estructuras metálicas, etc.
La lluvia normal es ligeramente ácida. Se considera de forma práctica como ácida cuando su pH es menor de 5.6. En el caso del pH para Santiago de Cuba podemos observar que el 84.5 % de los valores tienen un carácter sólo ligeramente ácido, pero dentro de los parámetros normales para la lluvia. El 12.6 % de los meses presentan lluvias de carácter ácido. Señalamos, que estos valores se mantienen en monitoreo continuado, teniendo en los últimos meses del año 2002, lluvias de pH inferior a 5.6, es decir, de carácter ácido.
El comportamiento medio mensual del pH de la lluvia, se representa en la Figura 1, donde puede verse que el mismo, en término medio para todos los meses del período analizado, oscila entre los valores de 6.0 a 6.4, lo que no representa lluvias de carácter ácido. Se puede considerar una tendencia a valores superiores en los primeros meses del año, y luego estos valores van disminuyendo, alcanzando el valor mínimo en el mes de octubre. Por supuesto estos son valores promediados, que enmascaran el carácter particular de una lluvia, al suavizar los valores altos con los menores, de ahí la importancia del seguimiento de la serie, para detectar a tiempo, no solo un valor peligroso, sino la posible causa.
Figura 1. Comportamiento Medio del pH de la Lluvia por meses (Estación Universidad). SEQUÍA.
La sequía se define usualmente por un prolongado período seco (precipitaciones deficitarias), generalmente asociado a zonas semiáridas, pero ésta puede ocurrir en zonas con regímenes normales de precipitaciones. Estos eventos de sequía, crean déficit de agua que repercute en la vida de las plantas, los animales y en general en el hombre.
La diferencia entre el promedio de los períodos lluviosos (mayo – octubre) de 1961 a 1980 con respecto al de 1981 a 2000, se muestra en la Figura 2, notándose en todo el municipio una disminución de la lamina que en la mayor área abarca entre 65 y 130 mm, siendo superior en la zona occidental de este municipio cabecera.
Esta tendencia al déficit de precipitaciones en los últimos años ocurre en el período lluvioso, precisamente durante de mayor aporte al acumulado anual. Es de interés señalar para el municipio de Santiago de Cuba que, cuando durante el año aparecen mas de 5 meses con sequía, la posibilidad de que el acumulado anual de la región sea inferior a la norma, es más de que llueva por encima de la misma.
Figura 2. Diferencia de los promedios de lluvia en Santiago de Cuba. 1961 - 2000. FUENTES CONTAMINANTES.
Cerca de la ciudad de Santiago de Cuba, se encuentra la bahía del mismo nombre, generadora de núcleos de cloruros que el aire esparce y mantiene incluso después de la lluvia, hasta varios días en suspensión.
Pero esta fuente natural no es la única que hay que tener en cuenta a la hora de realizar inversiones importantes, existen otras fuentes antropogénicas, como la fábrica de cemento localizada hacia el Sur, por lo que los productos que esta emite al aire durante el día, por la brisa marina se mueven hacia el Norte cubriendo el área de la ciudad, con polvo y otros aerosoles. Además, como un elemento a tener en cuenta está el transporte automotor de la ciudad, sobre todo durante el día en arterias principales. En la Figura 3 podemos observar focos de contaminación en la zona Norte de la bahía.
Figura 3. Focos de contaminación localizados en la zona de la bahía de Santiago de Cuba. CONCLUSIONES.
La gestión y manejo de impactos para el planeamiento sostenible de zonas urbanizadas, impone el análisis combinado de las variables que influyen sobre el escenario estudiado, es por ello que se debe analizar de forma integral la dinámica de las amenazas presentes, su relación con los elementos antrópicos y sus efectos sobre el medio ambiente. Estos resultados se deben implementar sobre un Sistema de Información Geográfica para garantizar un adecuado planeamiento.
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