Raíces de pasto vetiver y cafeto estabilizan taludes y reducen riesgo de deslizamientos

Según el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, el 24 % del territorio nacional se encuentra en zonas de amenaza alta o muy alta por movimientos en masa. Para mitigar estos riesgos, los ingenieros geotécnicos utilizan diversas técnicas de estabilización, como la construcción de muros de contención como el claveteado de suelos (técnica Soil Nailing), el uso de geomallas, e incluso la siembra de vegetación que sirve como anclaje al suelo más superficial. Sin embargo, hasta ahora no se había evaluado el impacto de la cobertura de la vegetación en el suelo.

Por eso la ingeniera civil Tatiana Samantha Téllez Campos, magíster en Ingeniería - Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), utilizó modelamiento en 3D para simular una zona de 0,44 km² en Apía, municipio ubicado en la vía al occidente que conecta a Risaralda con Chocó, y evaluar en ella los cambios en la estabilidad del suelo luego de  plantar café, especie emblemática del Eje Cafetero, y pasto vetiver en suelos arcilloso, areno-limoso y arenoso, estos dos últimos más sueltos dado que tienen partículas con poca unión entre ellas.

“Los beneficios que tiene el pasto vetiver (especie herbácea) es que crece rápido, y por sus raíces profundas se adapta a distintos climas y alturas. Por otro lado, aunque el café (especie arbustiva) no tiene raíces tan largas, abarca la primera capa del suelo, lo que también me interesaba estudiar”, explica la magíster.

Así se analizó la zona

Para este estudio se utilizó la herramienta Street View de Google, que a través de cámaras de alta resolución permitió acceder de manera remota a imágenes panorámicas de 360° de Apía.

Al identificar el desprendimiento superficial del suelo que había en la zona, la investigadora se puso manos a la obra y empezó a crear un modelo tridimensional geotécnico con el software SCOOPS 3D, del Servicio Geológico de Estados Unidos, e información secundaria sobre las especies a evaluar.

Para hacer la simulación el principal insumo es el modelo digital de elevación (DEM) con una resolución de píxel de 12,5 m, que es alta y proporciona elementos del terreno con mayor detalle; asimismo utilizó variables adicionales como el tipo del suelo (cohesión y ángulo de fricción), la humedad, la composición de minerales, la cantidad e inclinación de raíces, así como las condiciones climáticas y el mantenimiento que tiene la vegetación con el pasar del tiempo.

Así las raíces mejoran la cohesión o compactación del suelo ofreciendo mayor seguridad del talud, medida común en la ingeniería geotécnica que indica la resistencia del talud frente a fuerzas desestabilizadoras.

“Las raíces del pasto vetiver alcanzan una extensión de hasta 2 m en un año, lo cual es especialmente eficaz en suelos arenoso, pues su raíz densa y profunda contribuye a ‘reforzar’ el suelo, lo que se evidenció comparando el 46,5 % del área en amenaza alta en el escenario sin vegetación con respecto al 40,9 %, suponiendo un crecimiento del pasto en un año”, explica la investigadora.

Por otro lado, el cafeto, aunque tiene una raíz superficial y radial, mostró los mayores cambios en la estabilización de suelos arcillosos, al aumentar el área en condición de amenaza baja de un 27,1 % en contraste con un 47,4 % gracias a la siembra del café con un año o más de crecimiento.

“También se identificó que el impacto de las raíces de la vegetación puede ser más notable en la reducción de la erosión superficial, otorgándole resistencia en los primeros 2 m del suelo, que disminuye la probabilidad de que se generen inestabilidades”, precisa.

La herramienta de modelación de estabilidad en 3D con Scoops 3D serviría para hacer aproximaciones a áreas de estudio grandes en etapas de prefactibilidad para establecer sectores específicos de estudio, variables y medidas preliminares que puedan involucrar planes de revegetalización.

A pesar de llegar a estos importantes resultados, la magíster enfatiza en que “la permanencia de la vegetación también influye mucho en los resultados”, refiriéndose a las dificultades que pueden surgir en épocas secas como la atravesada por el país a lo largo de este año, ya que las plantas pueden no sobrevivir durante periodos prolongados de sequía y el efecto de la vegetación no contribuiría a la permanencia de las obras de bioingeniería.

En ese sentido, cuando el suelo está sin vegetación es mucho más susceptible a que si caen fuertes lluvias las partículas se desprendan con mayor facilidad.