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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/4478

Título: Estimación y evaluación de los procesos de inestabilidad de laderas mediante el uso de técnicas en sensoramiento remoto en el Brazo Norte del lago Argentino (Patagonia Austral, Argentina)
Autor(es): Moragues, Silvana N.
Director: Lenzano, María Gabriela
Fecha de publicación: 6-abr-2020
Citación: Moragues, Silvana N. (2020). Estimación y evaluación de los procesos de inestabilidad de laderas mediante el uso de técnicas en sensoramiento remoto en el Brazo Norte del lago Argentino (Patagonia Austral, Argentina). Tesis de doctorado. Río Negro: Universidad Nacional de Río Negro
Abstract: The present study aims at estimating and evaluating the hazards related to the slope instability processes following the retreat of the ice masses into the glacier valleys located at the Northern Branch of Argentino Lake (49º45´S-50º15´S, 73º24´O-73º0´O), in Los Glaciares National Park, Santa Cruz, Argentina. During the end of the 20th and the beginning of the 21st centuries, glaciers from all over the world have undergone a decrease in thickness and area, as well as a recession of the frontal position, covering the valley slopes with morainic deposits. With the passing of time and the combination of conditioning and triggering factors, this material becomes potentially unstable, contributing to the generation of paraglacial processes, related to slope instability. Also, the natural landscape has a great tourist attraction, especially in the summer season when thousands of tourists visit the area to go on the lake tourist circuits. The presence of people and infrastructure generates greater exposure and vulnerability to the occurrence of threats associated with slope instability. These events are a potential threat not only to tourism activities but also to the conservation of Los Glaciares National Park. Based on the motivation described above, the main objective of this research is to identify, analyze and evaluate the slope instability processes through the implementation and combination of techniques based on remote sensing and statistical methods, and Geographic Information Systems. The methods used were optimal for obtaining estimates of glacier surface velocities, identifying and analyzing the paraglacial geomorphology associated with the processes of instability, analyzing the space-time evolution of slope surface changes, zoning of the susceptibility resulting from the processes of instability, and finally, for characterizing the potential vulnerability of the area that includes the Agassiz subaerial landslide (Upsala Channel), which occurred in February 2013. In the first place, we consider the recent glacial activity that has favored the slope destabilization of the Upsala glacier catchment. In addition, the relationship between the frontal positions and the variations of the surface velocities of the Upsala Glacier was analyzed, where two episodes with increased velocities were detected, coinciding with a greater recession rate of the glacier. Thus, glacial activity has contributed to the generation of paraglacial processes, making the slopes of the Upsala glacier catchment notoriously unstable. Surface velocities estimated on the Upsala Glacier and its tributary glaciers ranged from 0.22 to 2.93 md-1 on average for the period between January and March 2013, and from 0.12 to 0.12 md-1 on average for the period between March and April 2014, respectively. When analyzing the fluctuations and velocities, two moments with maximum values were detected, the first episode occurred during the period between 1993 and 2002, and the second episode occurred between 2009 and 2010. The year 2008 is of great importance in this analysis, since the velocity values increased significantly that year, simultaneously with the fast retreat of the frontal position of Upsala Glacier during the present century. However, knowing the characteristics of the paraglacial geomorphology of the area completes the integral vision of the present thesis. The paraglacial geomorphology is influenced by the combination of several terrain morphometric factors; among them, it considers ground elevations greater than 700 m ASL, average slopes ranging from 25º to 45º, the orientation of the eastern-nor-western slopes with higher sunlight exposure, the concave curvature of the slopes, and slope thickness ranging from low to moderate. Among the conditioning factors, the morainic material deposited by the glaciers, rocky outcrops, and vegetation cover are considered in the area. Finally, triggering factors affect the area in general through the provision of subterranean water by means of infiltrating water from proglacial lakes, and of superficial water by rainfall, ice melting, and runoff; the fluctuation of air and soil temperature; the variation of the lake water level and the seismic activity. In order to detect instability processes, techniques based on statistical, mutivariate, and bivariate methods were applied, dividing the zone in testing areas (TASn) that showed destabilization features. The principal components (PC1 and PC2) explained 76% of the total variability, a percentage that represents the reliability of the relationships between the cases (TASn) and the applied variables. The TASn showed a dissimilar behavior; the distribution of data occurrence is different during those years when instability events represented through Gaussian distributions were recorded. Susceptibility zoning for slope instability processes in the area was carried out implementing weight weighting techniques, contributing to the knowledge of slopes prone to destabilization. The slopes showing high and very high susceptibility degrees are: (i) the western slope of the Upsala Channel, (ii) the slopes of Bertacchi and Cono tributary glaciers, (iii) and the slope of the Moyano and Norte valleys. These susceptibility degrees match the geographical location of the inventory of slope instability processes in the area. Finally, the description, characterization and analysis of the Agassiz subaerial landslide that occurred in February 2013 are further developed. The western slope of the Upsala Channel has shown signs of activity according to records for approximately two decades. The event displaced a large volume of water that generated a tsunami, impacting downstream on various sites and infrastructure present in the area. The valleys surrounding the slopes of the Uppsala channel have a higher degree of susceptibility that is associated with the risk of the area. This reveals the importance of further studies as the basis for future vulnerability and risk research, decision making, and as mechanisms for prevention and mitigation of a potential geological hazard associated with this type of natural process.
Resumen: La presente tesis introduce la estimación y evaluación de la peligrosidad asociada a los procesos de inestabilidad de las laderas, producto del retroceso de los glaciares en los valles del Brazo Norte del lago Argentino (49º45´S-50º15´S y 73º24´O-73º0´O), Parque Nacional Los Glaciares, Santa Cruz, Argentina. Durante el siglo XX y principios del XXI, los glaciares alrededor del mundo han sufrido una dramática disminución del espesor, área y retroceso de sus frentes, esto ha conllevado a que las laderas de los valles queden cubiertas por depósitos glaciarios. Este material morrénico, con el pasar del tiempo y la combinación de factores condicionantes y desencadenantes, se vuelve potencialmente inestable favoreciendo entonces la generación de procesos geomorfológicos paraglaciales asociados a la inestabilidad de las laderas en ambientes subaéreos. Además, el paisaje natural posee un gran atractivo turístico, especialmente en época estival donde miles de turistas visitan el área para realizar los circuitos turísticos lacustres. La presencia de personas e infraestructura genera una mayor exposición y vulnerabilidad ante la ocurrencia de amenazas asociadas con la inestabilidad de las laderas. Estos eventos son un potencial peligro no sólo para las actividades turísticas sino también para la conservación del Parque Nacional Los Glaciares. De allí, surge la necesidad que genera la motivación de la presente investigación cuyo objetivo es identificar, analizar y evaluar los procesos de inestabilidad de las laderas, mediante la implementación y combinación de técnicas basadas en datos geoespaciales provenientes del sensoramiento remoto junto con métodos estadísticos y entornos de Sistemas de Información Geográficos (SIG). Los métodos utilizados resultaron óptimos en la obtención de estimaciones de velocidades superficiales en glaciares, identificación y análisis de la geomorfología paraglacial asociada a los procesos de inestabilidad, análisis de la evolución espacio-temporal de los cambios superficiales de las laderas, zonificación de la susceptibilidad producto de los procesos de inestabilidad, y finalmente, en la caracterización de la potencial vulnerabilidad de la zona que incluye al deslizamiento subaéreo Agassiz (canal Upsala), ocurrido en febrero de 2013. En primer lugar, se considera a la actividad glacial reciente que ha favorecido a la desestabilización de las laderas de la cuenca del glaciar Upsala. En adición, se analiza la relación entre las posiciones frontales y las variaciones de las velocidades superficiales del glaciar Upsala; se destacan puntos de inflexión debido al incremento de las velocidades coincidente con un gran retroceso del glaciar. Las velocidades superficiales estimadas del Upsala y sus glaciares tributarios oscilaron en promedio entre 0,22 a 2,93 md-1 para el periodo de enero-marzo de 2013 y de 0,12 a 5,8 md-1 para el periodo de marzo-abril de 2014. Al analizar las fluctuaciones y las velocidades se detectaron dos momentos con valores máximos; el primero, en el periodo 1993-2002, y el segundo, en el periodo 2009-2010. Además, en el año 2008 las velocidades aumentaron significativamente y es una evidencia del rápido retroceso de la posición frontal del Upsala. No obstante, el conocer las características de la geomorfología paraglacial del área completa la visión integral de la presente tesis. El análisis de la influencia de los factores condicionantes, parámetros morfométricos del terreno que aumentan la inestabilidad de las laderas, en este tipo de ambientes resulta de vital importancia. En la zona predominan las elevaciones del terreno superiores a 700 m s.n.m., pendientes en un rango entre 25º-45º, orientación de las laderas este-noroeste con mayor insolación y curvatura cóncava, rugosidad del terreno leve a moderada, material morrénico depositado por los glaciares, afloramientos rocosos meteorizados y cobertura vegetal. Entre los factores desencadenantes que predominan se destacan el aporte de agua subterránea por infiltración de lagunas proglaciales y superficial por precipitaciones, el deshielo y el escurrimiento, la variación de las temperaturas del aire y del suelo, la variación del nivel del lago y la actividad sísmica. Por otro lado, para detectar movimientos superficiales en las laderas se aplicaron técnicas basadas en métodos estadísticos, multivariados (Análisis de Componentes Principales y Análisis Discriminativo) y bivariados (Coeficiente de Correlación de Pearson y Distribución Normal). Se demarcaron áreas de prueba denominadas APn que presentaban rasgos de inestabilidad en superficie. Los resultados arrojaron que las componentes principales (CP1 y CP2) explicaron el 76% de la variabilidad total de los datos, porcentaje que representa la confiabilidad de las relaciones entre los casos APn y las variables utilizadas. Las APn mostraron un comportamiento disímil entre ellas, la distribución de los datos es diferente en aquellos años en los que se registraron eventos de inestabilidad, representados a través de distribuciones gaussianas. La zonificación de la susceptibilidad a los procesos de inestabilidad de laderas fue realizada mediante la implementación de técnicas de ponderación de pesos. Las pendientes que presentaron un alto y muy alto grado de susceptibilidad son: (i) la ladera occidental del canal Upsala; (ii) las laderas de los glaciares tributarios Bertacchi y Cono; y (iii) las laderas de los valles Moyano y Norte. La categorización de estos sitios con grados de susceptibilidad coincide con la ubicación geográfica de los procesos de inestabilidad determinados en el inventario. Finalmente, se ahonda en la descripción, caracterización y análisis del deslizamiento subaéreo Agassiz ocurrido en febrero de 2013. La ladera occidental del canal Upsala ha mostrado indicios de actividad según los registros desde hace dos décadas aproximadamente. El evento desplazó un gran volumen de agua que generó un tsunami, impactó aguas abajo en diversos sitios e infraestructuras presentes en el área. Se desprende que los valles circundantes a las laderas del canal Upsala poseen un mayor grado de susceptibilidad que está asociado a la peligrosidad del área. Esto revela la importancia de ahondar en estudios como base para futuras investigaciones de vulnerabilidad y riesgo, toma de decisiones, y además como mecanismos de prevención y mitigación de un potencial peligro geológico asociado a este tipo de procesos naturales.
URI: https://rid.unrn.edu.ar/jspui/handle/20.500.12049/4478
Aparece en las colecciones: Posgrados de filiación compartida

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