Las inundaciones representan uno de los fenómenos naturales más devastadores, con impactos significativos en comunidades y ecosistemas. En el caso de la ciudad de Curicó, Chile, el 21 de agosto del año 2023 se registró una precipitación histórica de 150.2mm en un lapso de 24 horas, superando la marca anterior de 156.4mm en 72 horas, establecida en 2002.
Este evento excepcional, según la Dirección Meteorológica de Chile (DMC), formó parte de un fenómeno más amplio que azotó la región del Maule con más de 270mm de lluvia entre el viernes 18 y el miércoles 23 de agosto. La presencia de un río atmosférico en el centro y sur del país desencadenó una serie de eventos climáticos intensos, demostrando la sorprendente capacidad de estos sistemas para transportar grandes cantidades de vapor de agua.
"No existe registro previo de un evento de estas características en la estación meteorológica de Curicó, la cual presenta datos desde 1950."
Como consecuencia directa de esta anomalía, Curicó experimentó un cambio drástico en su balance hídrico, pasando de un déficit del 40% el año 2022 a un superávit de casi un 20% este año 2023. En respuesta a las intensas precipitaciones, el Servicio Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres (Senapred) emitió una orden de evacuación para varios sectores del Maule, incluido el área de Parque Zapallar en Curicó, debido al desbordamiento del estero Guaiquillo. Este desbordamiento provocó estragos significativos en las viviendas y en las familias que habitaban este sector.
Estos sucesos resaltan la urgente necesidad de comprender y abordar de manera integral las implicaciones de las inundaciones, tanto en términos de gestión de riesgos como de adaptación al cambio climático.
Explorando Inundaciones desde el Espacio
A través de las imágenes capturadas por Sentinel-2, podemos ahora identificar claramente las áreas que sufrieron inundaciones y observar el notable incremento en el caudal de los ríos Teno (afluente Norte), Lontue (afluente Sur) y Mataquito, este último desembocando en el océano y arrastrando consigo los sedimentos de la cuenca. En algunas áreas nos apoyaremos con imágenes de radar Sentinel-1 para diferenciar con mayor claridad las zonas inundadas.
Se eligieron cinco puntos para analizar de manera detallada su progresiva inundación, con el objetivo de evidenciar las razones por las cuales se cataloga como una precipitación histórica la ocurrida el 21 de agosto de 2023.
Zona de inundación 1:
Mediante el procesamiento de las imágenes capturadas por el sensor de Sentinel-1, se logra una identificación más nítida de las áreas afectadas por inundaciones. El tono azul en la imagen señala las zonas con presencia considerable de agua, mientras que las áreas de tonalidades rojizas sugieren la posibilidad de agua bajo la cobertura vegetal o indican zonas con elevados niveles de humedad.
Además, se puede reconocer el desbordamiento del río Lontué en ese sector, ocasionando inundaciones en las zonas altas y afectando algunas parcelas, lo cual evidencia la energía significativa del caudal en esa curva específica.
Zona de inundación 2:
La información obtenida de las estaciones fluviométricas de Río Teno después de la Junta con Claro y la de Río Mataquito en Puente La Huerta, revelan un drástico incremento en el caudal para ambas estaciones. En el caso de la estación de Río Teno, se alcanza un caudal máximo de 744 m3/seg el 21 de agosto a las 13:30 pm, mientras que la estación de Río Mataquito se registra un caudal máximo de 1435 m3/seg el 22 de agosto a las 13:00 pm, tal como se ilustra en los hidrogramas anteriores.
Esta información es relevante para la calibración del modelo hidráulico realizado en HEC-RAS.
Zona de inundación 3:
Con ayuda de sentinel-1 se puede ver como una gran zona de parcelas y algunas viviendas ubicadas al lado Sur del Río Mataquito se vieron afectadas por severas inundaciones.
Zona de inundación 4:
Una vez más, Sentinel-1 demuestra ser una herramienta excepcional para identificar de manera precisa el punto de desbordamiento del Río Mataquito, generando una gran inundación que puso en riesgo a la localidad de Contantué.
Zona de inundación 5:
Finalmente, en la desembocadura, se observa claramente la descarga de sedimentos al océano, provenientes de toda la cuenca del Río Mataquito. Además, se aprecia que algunas áreas agrícolas a lo largo del río también se ven afectadas por inundaciones por desborde del río.
Modelación del evento: Procesando los datos
Recopilando toda la información en linea disponible de este evento por parte de las entidades encargadas del monitoreo, es posible realizar una primera aproximación a los resultados y así tener un panorama general de lo que fue esta precipitación histórica.
Utilizaremos como base topográfica el Modelo Digital de Elevación (DEM) obtenido de Alos Palsar, con una resolución por píxel de 12.5 metros. Además, debemos incorporar las características del terreno y sus propiedades hidráulicas.
Una vez completada la preparación del terreno, procederemos a incorporar las condiciones de borde que se encargarán de ingresar agua al sistema. Para esto, fue necesario identificar todas las estaciones meteorológicas del área que estuvieran vigente y que hayan registrado el evento, encontrando un total de 19 estaciones disponibles, cada una con su respectivo hidrograma del registro de precipitación desde el 18 al 23 de agosto.
Se ha ingresado un caudal inicial al Río Teno, que coincide con el caudal registrado previo al evento de precipitación por la estación Río Teno después de la Junta con Claro, para que así el modelo no comience seco.
Además, como se indicó anteriormente, se utilizaron dos estaciones fluviométricas: Estación Río Teno después de Junta con Claro y Estación Río Mataquito en Puente La Huerta, para la calibración del modelo hidráulico, indicadas en circulo amarillo.
Con todo esto realizado, es posible visualizar varias coincidencias entre las imágenes de satélite y el modelo, en la determinación de zonas inundadas, dando cuenta de la importancia de un buen procesado de datos en la modelación.
Debemos resaltar que para una mayor resolución de los resultados de modelación, se debe contar con una base topográfica actualizada y más detallada, la cual se puede obtener por Fotogrametría o Lidar.
Lecciones aprendidas y desafíos para el futuro
Un evento de precipitación de esta magnitud y extensión no será el primero ni el último que tengamos que enfrentar como comunidad. Es por eso, que una monitorización avanzada y una eficaz integración de datos se ha vuelto importante para comprender y gestionar oportunamente las inundaciones o cualquier otro peligro geológico al que estemos expuestos.
El establecimiento de sistemas de alerta temprana y la participación comunitaria son esenciales para una respuesta rápida y coordinada. Sin embargo, los desafíos persisten en la adaptación al cambio climático, la mejora de la infraestructura y la planificación urbana sostenible.
"Este enfoque integral no solo proporciona una visión detallada de los eventos, sino que también sienta las bases para el desarrollo de estrategias efectivas de gestión de riesgos y adaptación al cambio climático"
En conclusión, queremos destacar la importancia crucial del procesamiento de datos en la cuantificación del peligro de inundación. La integración de información proveniente de diversas fuentes, como imágenes de Sentinel-1 y Sentinel-2, estaciones fluviométricas y modelos topográficos, ha permitido no solo identificar de manera precisa las áreas afectadas por eventos climáticos extremos, como la precipitación histórica del 21 de agosto, sino también modelar y comprender los procesos hidrológicos subyacentes para una mejor planificación urbana.
En un contexto donde los fenómenos climáticos extremos se vuelven más frecuentes e intensos, la capacidad de procesar y modelar datos de manera precisa se erige como un componente vital en la toma de decisiones informada para la protección de comunidades vulnerables y la preservación de ecosistemas sensibles. Este trabajo subraya la necesidad continua de avanzar en la investigación y aplicación de tecnologías que permitan una evaluación más precisa y detallada de los riesgos asociados a inundaciones, contribuyendo así a la resiliencia de las comunidades frente a eventos climáticos extremos.
Los modelos de cuencas, junto con la actualización de puntos de control y nuevas calibraciones de estos, son muy valiosos para obtener alertas tempranas.