El movimiento de sedimentos durante el huracán Harvey podría afectar negativamente futuras inundaciones y resultar costoso para Houston, según un estudio de la UH

Los investigadores correlacionan la modificación de la corriente con el movimiento de sedimentos en el área de Houston durante el huracán Harvey

Por Rebeca Hawley 713-743-6773

24 de agosto de 2023

Enormes cantidades de sedimento, o arena y lodo, fluyeron a través de las vías fluviales de Houston durante el huracán Harvey en 2017, debido en parte a las modificaciones realizadas por los humanos en pantanos, ríos y arroyos durante el siglo pasado, que podrían afectar seriamente futuras inundaciones y ser costosas para la ciudad de Houston.

Un nuevo análisis realizado por investigadores de geología de la Universidad de Houston encontró que 27 millones de metros cúbicos de sedimento, o 16 Astrodomos, se movieron a través de 12 vías fluviales de Houston y los embalses Addicks y Barker durante Harvey, el mayor evento de lluvia en la historia de Estados Unidos. Después de la tormenta, se acumularon hasta cinco pies de sedimento en el Canal de Navegación de Houston, lo que costó 350 millones de dólares dragarlo hasta su profundidad anterior a Harvey. Del 25 al 31 de agosto de 2017, encontró el estudio, la cantidad de sedimento movido a través de Houston fue equivalente a aproximadamente el 40% del sedimento descargado anualmente al Golfo de México por el río Mississippi.

"Encontramos una fuerte correlación entre la modificación de las corrientes y el desvío de sedimentos a través de esas corrientes", dijo Andrew Stearns, primer autor y correspondiente del estudio, publicado en la revista "Geology". Realizó gran parte del trabajo mientras obtenía su maestría en el laboratorio de Julia Wellner, autora colaboradora y profesora asociada de geología en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la UH.

El enderezamiento de los ríos, un tipo de modificación artificial de las corrientes, es una técnica de ingeniería utilizada para acortar la distancia al océano y aumentar el flujo de agua, lo que reduce las inundaciones en las áreas circundantes. El enderezamiento puede ser tan pequeño como eliminar la vegetación de los bancos o tan extremo como reemplazar los bancos y el piso del canal con concreto. La técnica se utilizó en las vías fluviales de Houston en las décadas de 1940 y 1950 y abrió áreas de desarrollo para viviendas y edificios adicionales. Sin embargo, como descubrieron los autores del estudio, una consecuencia no deseada es que también se mueven más sedimentos río abajo.

“Nuestro estudio proporciona a los responsables de políticas información vital para la gestión de sedimentos en cuencas urbanas. No se ha prestado mucha atención a la gestión de sedimentos, pero tiene grandes implicaciones para la propia ciudad y puede resultar bastante costosa si se omite en un plan de cuenca”, añadió Stearns.

Él y los investigadores informan que los depósitos de sedimentos durante Harvey redujeron la capacidad de retención en los embalses de Addicks y Barker en aproximadamente un 1,2% y un 1,6% respectivamente.

"Si Harvey volviera a ocurrir hoy, habría menos espacio para agua en los embalses de Addicks y Barker debido al sedimento que dejó Harvey", dijo Wellner. "Ese es el significado: los sedimentos ocupan un espacio que ya no está disponible para el agua".

Stearns utiliza el lago Houston como ejemplo. Una gran barra de arena emergió recientemente del agua donde la bifurcación oeste del río San Jacinto ingresa al lago cerca de Kingwood. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. ha dragado la parte superior de la barra varias veces en los últimos años. "Si tienes este gran montículo de sedimento bloqueando el flujo de agua hacia el lago, hay menos área por la que puede ir el agua", dijo. "Durante las inundaciones, el agua rodea esa barra de sedimento y llega a la casa de alguien".

El equipo de investigación utilizó lidar, o detección y alcance de luz, una tecnología de detección remota que mide la elevación de la superficie del suelo, para llegar a sus conclusiones, además de algunas observaciones terrestres. Lidar les permitió determinar el cambio de elevación entre antes y después de la tormenta debido al movimiento de sedimentos.

Causas del movimiento masivo de sedimentos

Stearns dijo que había tanto sedimento en las vías fluviales debido a factores combinados del diluvio de lluvia y las modificaciones humanas en el medio ambiente circundante.

"Encontramos que el 75% de Houston recibió más de tres pies de lluvia en cinco días", dijo. "Cuando se obtiene casi la cantidad de lluvia anual en tan poco tiempo, se moverán grandes cantidades de sedimento rápidamente".

Si los humanos crearon o contribuyeron a generar más sedimentos, Stearns y Wellner dicen que es probable. Debido a que la expansión urbana ha cubierto praderas y espacios verdes naturales con hormigón impermeable, fluye más agua hacia los desagües y, finalmente, hacia los pantanos circundantes. Y con tierras más desarrolladas, las tasas de erosión también son más altas, lo que contribuye a la formación de sedimentos.

"Con más lluvia, más escorrentía y más erosión, se están moviendo más sedimentos a través de pantanos y ríos", dijo Stearns.

Información para formuladores de políticas sobre un tema de investigación en ciernes

El equipo espera que su estudio lleve a los investigadores y responsables políticos a recopilar datos sobre el movimiento regional de sedimentos de forma regular, no sólo por lo costoso que es dragar los sedimentos de las vías fluviales, como se ve en el canal de navegación, sino también por el impacto potencial. puede tener sobre las inundaciones en el área de Houston. Además, quieren que los responsables políticos vean el impacto que puede tener el enderezamiento de los ríos en el movimiento de sedimentos.

"Este estudio es sólo el comienzo para comprender el movimiento de sedimentos en entornos urbanos", dijo Stearns. "Con la tecnología actual, sólo pudimos ver la superficie del agua, pero también hay muchas oportunidades de observar el movimiento de los sedimentos bajo el agua".

Shuhab Khan, profesor de geología en la UH, y Jerome Kendall de la Universidad de Nuevo México son los autores contribuyentes del estudio.