Vehículos aéreos autónomos para predecir futuros deslizamientos de tierra

Los drones son una herramienta ampliamente utilizada debido a sus múltiples funciones: captación de imágenes, recogida de residuos marinos, transporte de kits de emergencias y material sanitario a zonas aisladas, de riesgo o de difícil acceso o su empleo como servicio de paquetería. Éstos son tan solo algunos ejemplos de las posibilidades que presenta esta tecnología en la actualidad. Además, el control tan intuitivo de estos vehículos aéreos y el abaratamiento de sus versiones más simplificadas (aquellas que escanean, captan fotografías y vídeos desde el aire) los han convertido en un medio accesible y útil para el trabajo científico.

Vista contrapicada de un dron.

Ejemplo de ello es la labor de un equipo de investigación de la Universidad de Almería, que ha creado un modelo que predice dónde ocurrirán los deslizamientos de tierra en suelos semiáridos con las fotografías recogidas por un dron. Mediante la comparación de indicadores como la presencia de vegetación y o la orientación de las laderas, entre otros, y un modelo en 3D del terreno obtenido con las imágenes del vehículo aéreo, los expertos desarrollan un método que puede aplicarse a otros entornos con características geológicas similares a la zona en la que se sitúa la investigación. Además, esta metodología tiene un coste inferior a las pruebas habituales, que implican mayor esfuerzo humano e inversión en tecnología como sensores de movimiento.

Los deslizamientos de tierra no solo afectan a las zonas específicas en las que ocurren. También influyen en infraestructuras como las carreteras y en los ríos cercanos, dado que se produce un arrastre de sedimentos que terminan en sus cauces. Las cárcavas almerienses, también denominadas badlands, son especialmente susceptibles a estos movimientos en masa debido a sus características geológicas: laderas con escasa vegetación, suelo poco profundo y erosionable, entre otras. Por este motivo, los investigadores centran su labor en esta zona concreta del desierto de Tabernas.

Deslizamiento de tierra.

Para predecir qué cantidad de sedimentos se moverán y dónde ocurrirán los deslizamientos de tierra, los investigadores emplean los mapas en 3D generados por un dron. “Con estos datos podemos diseñar estrategias para prevenir accidentes. Por ejemplo, si sabemos que el terreno que rodea a una carretera va a cambiar, podemos establecer alguna medida de seguridad para los conductores o asegurar la zona para evitar riesgos”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Emilio Rodríguez Caballero.

Zonas semiáridas

Normalmente, las zonas con vegetación sufren menos los efectos de la erosión. Sin embargo, los expertos constataron que la mayoría de deslizamientos de tierra identificados se desencadenaron en zonas con vegetación densa, dando lugar cambios en la superficie del terreno.

Los investigadores explican que durante el evento de lluvia excepcional analizado, en las cárcavas del desierto de Tabernas, ocurre lo contrario debido, principalmente, a dos factores. El primero es la baja capacidad del terreno para retener el agua. El segundo, la poca profundidad que alcanzan las raíces de la vegetación en éstas áreas. Al ser tan cortas, las plantas no están bien asentadas. Por eso cuando cae un gran volumen de lluvia la corriente las arrastra y se llevan consigo la tierra que las rodea.

Desierto.

Los expertos añaden que estudiaron esta zona durante cinco días de lluvias copiosas pero de baja intensidad, equivalente a la mitad del agua que cae en el desierto de Tabernas a lo largo de todo el año. “Los 30 deslizamientos que analizamos sucedieron en unas condiciones meteorológicas que no son habituales en esa área. Era un momento extraordinario, ideal para probar este método y comprobar qué factores indican que esos movimientos van a suceder antes de que lo hagan”, resume Emilio Rodríguez.

De este modo, los expertos desarrollan una metodología más rápida, económica y que implica menor esfuerzo humano que los medios que se aplican en la actualidad. Éstos se basan en estudios de campo, en los que el investigador debe analizar in situ con un GPS el perímetro, tecnología como sensores de movimiento o la contratación de empresas que generen modelos digitales muy detallados de la zona para el posterior análisis de los investigadores.

Regeneración del ecosistema

El siguiente reto de los expertos consistirá en diseñar estrategias para recuperar los ecosistemas áridos y semiáridos dañados por la actividad humana. “Para ello, estudiamos cómo recuperar las biocostras, comunidades de líquenes y bacterias que habitan los primeros milímetros del suelo en zonas semiáridas y que juegan un papel clave en numerosos procesos como la fijación de nutrientes o el control de la erosión”, comenta Emilio Rodríguez Caballero.

El grupo Ecohidrología y restauración de tierras áridas de la Universidad de Almería.

El empleo de drones por la comunidad científica ocurre incluso en Marte. Mientras el rover Perseverance recorre la superficie del planeta rojo para recoger muestras de su suelo desértico, la primera aeronave autónoma que vuela de manera controlada, Ingenuity, toma imágenes en alta resolución y datos del suelo marciano desde el aire.

Aunque las condiciones climatológicas de Marte son más extremas que las terrestres, la función de Ingenuity es aportar información de la superficie marciana a los científicos. Salvando las distancias, el grupo de Ecohidrología y restauración de tierras áridas aplica esta herramienta de manera similar para el estudio de las zonas semiáridas y el objetivo de frenar el proceso de desertización.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un modelo que predice dónde ocurrirán los deslizamientos de tierra en zonas semiáridas