Exercicis: Els riscos naturals

L'esquema mostra els tres components que, combinats, donen lloc a un risc geològic. Anomena'ls (1, 2 i 3), defineix cadascun i aplica'ls a l'exemple d'un terratrèmol.

Classifica aquests riscos naturals en d'origen intern o extern i justifica la classificació: terratrèmol, inundació, sequera, esllavissada de vessant i erupció volcànica.

Esmenta dues mesures de prevenció estructural (en edificis) i dues de prevenció no estructural (en població i planificació) davant del risc sísmic.

Distingeix risc natural i desastre natural, i raona per què el mateix terratrèmol de magnitud $6$ seria una notícia menor en un desert i una catàstrofe sota una ciutat, introduint el paper de l'exposició.

Explica què és la vulnerabilitat d'una població davant d'un perill i posa dos exemples de com es pot reduir sense que canviï el perill (edificis reforçats, educació i simulacres, assegurances, ordenació del territori).

Esmenta tres riscos naturals d'origen extern freqüents a Espanya (inundacions, sequeres, esllavissades, onades de calor, temporals costaners) i associa cadascun a una zona especialment exposada.

Què és un mapa de risc? Explica quins tres tipus d'informació combina (perillositat, exposició i vulnerabilitat) i per a què el fan servir l'ordenació del territori i les companyies d'assegurances.

Explica què és la cultura del risc (percepció social dels perills) i raona per què a les zones on els desastres són molt freqüents, o molt rars en el temps, la població tendeix a infravalorar-los.

Distingeix predicció, prevenció i correcció en la gestió del risc volcànic, il·lustrant cadascuna amb una actuació real duta a terme durant l'erupció de La Palma del 2021.

Explica què és el període de retorn d'una inundació i com s'utilitza en els mapes de risc, i raona què significa que una riuada «de 100 anys de retorn» pugui repetir-se l'any següent.

Al Llevant espanyol hi ha urbanitzacions construïdes en rambles i barrancs que fa dècades que estan secs. Explica per què edificar-hi augmenta el risc encara que no plogui en anys i quin principi de planificació del territori s'incompleix.

L'incendi forestal no és només un risc «natural» a la Mediterrània. Analitza quins factors humans l'han transformat (abandonament rural i acumulació de combustible, urbanitzacions a la interfície, canvi climàtic) i quina gestió forestal i urbanística el redueix.

Diferencia sequera meteorològica, hidrològica i agrícola, i explica per què una gestió de la demanda (eficiència, tarifes, usos prioritaris) és tan necessària com les infraestructures quan la sequera s'allarga.

Les allaus són un risc hivernal a les muntanyes espanyoles. Explica quines condicions de mantell de neu, pendent i desencadenant les provoquen, i quines mesures de prevenció hi ha (cartografia de zones d'allaus, galeries para-allaus, bosc de protecció, previsió i tancament de vies).

Les onades de calor són el risc natural que causa més morts a Europa. Explica quins grups són més vulnerables (gent gran, malalts crònics, treballadors a l'aire lliure), què és l'«illa de calor» urbana i què contenen els plans d'actuació (avisos per nivells, centres climatitzats, adaptació laboral).

Els temporals marítims fan malbé periòdicament el litoral mediterrani i cantàbric. Explica el risc d'erosió i inundació costanera, com l'agreuja l'ocupació de la primera línia de platja (pèrdua de la duna i de la barra o cordó litoral) i quines alternatives hi ha al formigó (restauració de dunes, retirada estratègica).

Durant la setmana prèvia a l'erupció del Tajogaite (La Palma, 2021), el comitè científic va registrar les següents dades de vigilància:

• 11 a 13 de setembre: eixam sísmic amb hipocentres a 10-12 km de profunditat i magnitud màxima de 2,8.

• 15 de setembre: migració d'hipocentres a profunditats de 2 a 4 km i elevació del terreny de +10 cm detectada per estacions GNSS.

• 18 de setembre: sismes de magnitud superior a 3,2 a menys d'1 km de profunditat, deformació acumulada de gairebé 20 cm i augment brusc en l'emissió difusa de SO2 i CO2.

1. a) Interpreta l'evolució d'aquests precursors: dedueix què estava passant amb la intrusió magmàtica en cada etapa i justifica per què no es va ordenar l'evacuació l'11 de setembre, però sí que va ser imprescindible iniciar-la el 18.
2. b) Malgrat que la lava va arrasar més de 1300 hectàrees i unes 3000 edificacions, no hi va haver víctimes mortals directes. Justifica quin factor del risc (R = P · E · V) es va aconseguir reduir a zero per a les persones gràcies a aquesta xarxa instrumental i quin va resultar impossible de mitigar a curt termini.
3. c) Si en una altra illa d'origen volcànic es registrés una sismicitat similar però sense deformació del sòl ni emissió de gasos anòmala, es podria descartar una erupció imminent? Justifica la teva resposta considerant la viscositat del magma i la presència de fractures corticals preexistents.

Un promotor projecta una urbanització de 30 xalets en un vessant amb un pendent mitjà de 32°. El perfil geològic revela estrats de gresos permeables descansant sobre lutites i margues impermeables, amb un cabussament de 28° en la mateixa direcció que el pendent del vessant (estrats concordants). Al peu del vessant s'observa un talús vertical excavat per a una carretera prèvia, i a la zona mitjana diversos pins presenten troncs corbats («en sabre»).

1. a) Identifica i classifica el tipus de moviment gravitacional de vessant amb més probabilitat de desencadenar-se. Justifica la teva predicció analitzant la relació entre l'angle del talús, l'orientació del cabussament i el contrast de permeabilitat litològica.
2. b) Explica el mecanisme físic pel qual un episodi de pluges intenses i prolongades podria provocar el col·lapse sobtat del vessant, fent referència explícita a la pressió de porus i al coeficient de fregament intern a la superfície de contacte entre estrats.
3. c) El promotor proposa resoldre la inestabilitat cobrint el talús amb formigó projectat (gunitat) continu i sense orificis de drenatge. Rebat tècnicament la seva proposta demostrant per què aquesta mesura agreujaria el risc en comptes d'evitar-lo, i dissenya dues mesures correctores alternatives viables.

Un portaveu de protecció civil afirma: «Atès que a La Palma es va aconseguir predir l'erupció de 2021 amb dies d'antelació per evacuar la població, hem d'instal·lar una xarxa de sensors similar a Lorca o al fons de vall del Segura per emetre una ordre d'evacuació 24 hores abans del proper gran terratrèmol».

1. a) Rebat científicament aquesta afirmació: contrasta la física dels precursors d'una reactivació magmàtica enfront dels de la ruptura fràgil en una falla tectònica, explicant per què la predicció temporal a curt termini és viable en el primer cas però inassolible en el segon.
2. b) Compara l'origen geodinàmic d'ambdós riscos: explica per què el sud-est peninsular concentra sismicitat associada a un límit de plaques difús i compressiu, mentre que Canàries presenta un vulcanisme intraplaca.
3. c) Dissenya l'estratègia preventiva prioritària per a cadascuna de les dues regions, justificant sobre quin factor específic del risc (R = P · E · V) ha d'incidir principalment la inversió pública en cada cas.

Durant la catàstrofe de la DANA d'octubre de 2024 a València, la capçalera de la conca del barranc del Poyo va registrar a Chiva precipitacions de gairebé 500 mm en poques hores. En municipis situats 30 km aigües avall amb prou feines va ploure de manera copiosa a l'inici de la tarda, però dues hores després van patir una avinguda sobtada amb un cabal punta superior a 2000 m³/s que va negar nuclis urbans.

1. a) Explica hidrològicament per què es va produir la inundació catastròfica aigües avall sense que plogués intensivament allà en aquell moment, definint el concepte de «temps de concentració» i analitzant la forma típica de l'hidrograma de crescuda d'una rambla mediterrània.
2. b) La plana d'inundació d'aquesta conca ha patit en les darreres dècades una intensa ocupació per polígons industrials, habitatges i barreres transversals (autovies i vies fèrries). Analitza com alteren aquestes actuacions antròpiques: 1) el coeficient d'escorrentia superficial, 2) la laminació natural de l'avinguda, i 3) la sobreelevació de la làmina d'aigua per efecte presa en terraplens i ponts.
3. c) Avalua per què l'avís a la població quan l'aigua ja entrava als nuclis urbans va resultar ineficaç, i proposa com redissenyar la cadena d'alerta primerenca integrant estacions d'aforament de cabal en temps real amb protocols vinculants de paralització d'activitat laboral i evacuació vertical.

Un municipi del litoral mediterrani pateix sequeres periòdiques i, alhora, inundacions torrencials sobtades per rambles cada 8-12 anys. L'ajuntament debat dos projectes: el pla A proposa canalitzar amb formigó llis i rectificar el llit de la rambla fins al mar per evacuar l'aigua al més aviat possible; el pla B proposa restaurar el llit natural, crear parcs inundables (basses de laminació enjardinades) i substituir l'asfalt de places i voreres per sistemes urbans de drenatge sostenible (SUDS) permeables.

1. a) Compara l'impacte d'ambdós plans sobre l'hidrograma d'una avinguda torrencial: prediu com variaran el temps de retard (marge fins al pic) i el cabal punta en el pla A enfront del pla B.
2. b) Des de la perspectiva hidrogeològica de la mitigació de sequeres, raona quin dels dos plans afavoreix la recàrrega dels aqüífers al·luvials locals i redueix l'estrès hídric municipal, justificant el paper de la velocitat de flux i la permeabilitat del llit.
3. c) Si a la capçalera de la rambla afloren argiles triàsiques (fàcies Keuper) impermeables i al tram mitjà hi ha graves i sorres fluviars quaternàries de 15 metres de gruix sobre margues basals impermeables, justifica exactament en quin tram del llit s'han d'ubicar les basses d'infiltració per recarregar aigua útil per a pous.

En una consulta ciutadana en un municipi del sud-est peninsular i en un altre de les illes Canàries, més del 80 % dels enquestats va afirmar que «viure al seu poble és totalment segur enfront de terratrèmols o erupcions perquè en els últims 70 anys mai ha passat res greu». Tanmateix, els registres geològics indiquen períodes de retorn (T) d'uns 100 anys per a sismes de magnitud M > 6 en aquesta falla del sud-est i d'uns 60 anys per a erupcions en aquesta dorsal canària.

1. a) Rebat la lògica dels enquestats utilitzant el concepte de període de retorn i el model de recurrència per acumulació d'esforços: per què el fet que no hagi passat cap esdeveniment destructiu en els darrers 70 anys no redueix el risc geològic i, segons aquest model, assenyala una major probabilitat d'ocurrència a curt o mitjà termini?
2. b) Analitza els mecanismes geològics que sustenten aquesta acumulació de perillositat: contrasta l'acumulació progressiva de deformació elàstica en el pla d'una falla bloquejada amb la pressurització progressiva d'una cambra magmàtica per recàrregues profundes.
3. c) Dissenya tres mesures no estructurals de gestió del territori que augmentin la resiliència i la percepció del risc en la població del sud-est peninsular sense induir alarma infundada ni paralitzar l'activitat econòmica.

El mapa oficial de perillositat sísmica d'Espanya fixa per a Lorca (Múrcia) una acceleració sísmica bàsica d'a_b = 0,19 g (per a un període de retorn de 475 anys), mentre que per a Valladolid fixa a_b < 0,04 g.

1. a) Interpreta aquestes dades: explica què mesura exactament l'acceleració bàsica respecte a l'acceleració de la gravetat (g = 9,8 m/s²) i justifica per què aquesta cartografia constitueix un pronòstic probabilístic útil per a l'enginyeria i no una predicció determinista de data i hora.
2. b) Durant el terratrèmol de Lorca de 2011 (Mw = 5,1), dues construccions amb la mateixa estructura situades a una distància similar de l'hipocentre van patir danys molt dispars: una aixecada sobre roca calcària sana va patir fissures lleus, mentre que una altra sobre指向 sediments tous de plana al·luvial va patir col·lapses greus. Explica aquest contrast a partir del fenomen d'amplificació sísmica de sòl i com el contempla la norma sismoresistent (NCSE).
3. c) Un promotor argumenta que és preferible invertir els fons públics a investigar sistemes d'alarma sísmica que avisin minuts abans que encarir l'edificació aplicant la norma NCSE. Justifica per què la seva postura és inviable per a sismes intraplaca superficials considerant la velocitat de les ones P i S i la distància a l'epicentre.

Un càmping turístic situat a la plana d'inundació d'una rambla (zona de flux preferent amb període de retorn T = 10 anys) ha estat anegat i destruït per riuades en tres ocasions durant els últims 25 anys. Després de cada desastre, el Consorci de Compensació d'Assegurances ha indemnitzat íntegrament les pèrdues materials, permetent que el propietari reconstrueixi les instal·lacions fixes a la mateixa cota del llit.

1. a) Analitza aquest cas a partir de la fórmula del risc (R = P · E · V): dedueix quins factors es mantenen artificialment elevats i explica en què consisteix el «risc moral» derivat de compensar econòmicament desastres en zones de risc recurrent sense exigir mesures de mitigació.
2. b) D'acord amb la dinàmica fluvial, les zones de flux preferent compleixen la funció geomorfològica d'evacuar els cabals d'avinguda i transportar càrrega de fons. Prediu quines conseqüències hidràuliques i geomorfològiques tindria sobre els terrenys aigües avall aixecar un mur perimetral de formigó per blindar aquest càmping enfront d'avingudes de T = 10 anys.
3. c) Com a tècnic en riscos geològics de l'administració, redacta tres criteris tècnics vinculants basats en el Sistema Nacional de Cartografia de Zones Inundables (SNCZI) per condicionar les indemnitzacions del Consorci i obligar a la reculada o desclassificació d'activitats cap a zones fora de l'avinguda de T = 100 anys.

Repte del tema. Imagina que assessores el teu ajuntament per prevenir catàstrofes. La teva missió és redactar un informe tècnic breu sobre la vulnerabilitat geomorfològica d'un vessant o curs fluvial del teu entorn.

1. Modelatge i pendent: Entra al visor Iberpix (IGN), localitza el teu municipi i selecciona un vessant o ribera fluvial. Calcula el pendent aproximat aplicant $P = (\Delta h / d) \times 100$, on $\Delta h$ és el desnivell i $d$ la distància horitzontal en metres.

2. Edafocreativitat i permeabilitat: Inspecciona el sòl d'un jardí o descampat proper. Estima al tacte la seva textura, la presència de matèria orgànica a l'horitzó superficial i dedueix si el desenvolupament del perfil afavoreix la infiltració o l'escorrentia.

3. Risc i mitigació: Consulta a l'AEMET la precipitació màxima en $24\text{ h}$ registrada a la teva comarca (ex. $> 50,0\text{ mm}$). Amb aquestes dades, redacta una proposta raonada d'una pàgina que qualifiqui el risc de lliscament o avinguda i inclogui dues mesures de bioenginyeria per mitigar l'erosió.

Es valorarà:

• Rigor en el càlcul topogràfic i caracterització del modelatge.

• Justificació coherent de la influència del sòl en la dinàmica erosiva.

• Qualitat tècnica i viabilitat de les solucions de prevenció del risc.