viernes 26 junio 2020
Alex Garcés es uno de los estudiantes de doctorado que actualmente realiza su investigación en el AMTC. Cursando el Programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, mención Fluidodinámica de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, es integrante del grupo de trabajo en agua y sustentabilidad ambiental y tiene como tutores a los investigadores AMTC Santiago Montserrat y Aldo Tamburrino. En esta conversación nos cuenta sobre la naturaleza de su investigación, relacionada con aluviones; el aporte que entregará a la ciencia y a la sociedad, y la manera en que el AMTC contribuye a su investigación doctoral.
-¿En qué consiste tu investigación doctoral?
-Los flujos aluvionales son fenómenos todavía poco entendidos y existe mucha incertidumbre en cómo representarlos para obtener las condiciones del flujo (velocidades, alturas de escurrimiento y alcance). Dichas variables son necesarias para la gestión territorial y diseño de infraestructura expuesta a estos flujos. A pesar de que los modelos numéricos no reproducen correctamente toda la física del fenómeno, han probado ser una herramienta muy útil para la toma de decisiones y evaluación de zonas de peligro. Mi investigación consiste en mejorar la modelación de los procesos de erosión y sedimentación de los flujos aluvionales con el fin de mejorar la reproducibilidad de los cambios morfológicos ocurridos en la interacción de ríos principales con quebradas donde ocurre un flujo aluvional. Hemos observado que este proceso es de gran relevancia en las quebradas de la zona sur de la Región de Atacama, lo que ha provocado importantes inundaciones y cambios en el trazado del río, afectando poblados y zonas agrícolas. Para poder estudiar estos procesos, una de las principales dificultades es tener la topografía previa al evento debido a que son fenómenos de baja frecuencia y nunca sabemos dónde va a ocurrir el próximo aluvión. Para esto, he realizado campañas de terreno donde destacan tres lugares: El Tránsito, donde un aluvión afectó directamente al poblado; Quebrada Crucecita, por sus cambios geomorfológicos en la confluencia rio-quebrada, y Las Damas, donde hemos observado una restitución del lecho de diez metros en los últimos seis años. Gracias al esfuerzo de varios investigadores del AMTC tenemos topografía previa y posterior de cada evento.
-¿En qué etapa estás en tu trabajo?
-El año pasado terminé los cursos requeridos por el programa de Fluidodinámica. El 27 de enero de 2020 ocurrió un evento aluvional importante que afectó gran parte del poblado de El Tránsito. Dos semanas después fuimos a terreno con Germán Aguilar, geólogo e investigador del AMTC, y levantamos información clave para el desarrollo de mi doctorado. En una semana levantamos topografía de alta resolución de toda el área afectada (660 hectáreas) con la técnica de fotogrametría con dron; topografía de alta resolución de laderas que aportaron sedimento al canal con un equipo LiDAR terrestre; muestras granulométricas de cada flujo observado (ya que un aluvión está compuesto de varios flujos); fotografías de reconocimiento, y conversamos con gente local para entender de mejor manera cómo ocurrió este aluvión. Actualmente estoy procesando la enorme cantidad de información que levantamos sobre este último evento aluvional. Gracias a que tenemos a disposición topografía de detalle previa al evento, somos capaces de estimar el volumen de sedimento depositado y erosionado con gran precisión. Estoy trabajando, junto a otros investigadores de AMTC, en un artículo para reportar la información levantada y las ventajas de la técnica utilizada. En Chile esta técnica se ha usado en otras disciplinas (el AMTC las ocupa en la estimación de mantos de nieve o cambios volumétricos de glaciares) pero no existen reportes de volúmenes de sedimento depositados por un aluvión con este nivel de precisión en Chile. Esto representa información clave para la evaluación del rendimiento de modelos numéricos.
-¿Qué impacto puede tener tu trabajo de investigación doctoral?
-La Región de Atacama siempre se ha visto azotada por eventos aluvionales. Sin embargo, en los últimos cinco años su frecuencia ha aumentado con grandes eventos en 2015, 2017 y 2020. En lo social, estos eventos impactan directamente en la población y durante la campaña de terreno es doloroso ver cómo las casas tienen barro hasta la mitad o ver destruida la escuela del poblado. Mi investigación se enmarca en un proyecto que intenta mejorar las técnicas y prácticas de evaluación del peligro aluvional. En particular para la modelación hidráulica estamos identificando cuáles son los datos de terreno cruciales que reducen la incertidumbre y así caracterizar correctamente las zonas de peligro. Con mi investigación espero ser capaz de aportar en la descripción y el entendimiento de la dinámica de las confluencias rio-quebrada. Como grupo esperamos establecer los lineamientos para una guía metodológica del estudio de riesgo aluvional que ayude a definir los alcances de estos estudios. Agencias del Estado y la industria han mostrado su interés en esta idea y el trabajo conjunto ha sido provechoso por lo que estoy seguro de que podemos generar alto impacto en la forma que se aborda este problema.
-¿Por qué elegiste hacer tu doctorado dentro del AMTC?
-Cuando salí del magíster, llegué a trabajar al AMTC en un proyecto con la industria. Esto me proporcionó la oportunidad de conocer el equipo de trabajo al interior de AMTC, en particular, el grupo de investigación en agua y sustentabilidad. Paralelo al proyecto en el que yo trabajaba realizamos investigaciones que dieron como resultado cinco publicaciones de congreso. Elegí hacer el doctorado en AMTC porque ya conocía la calidad del grupo de investigación y su trabajo. Esto me entregó la seguridad que necesitaba para decidir hacer el doctorado aquí.
-¿De qué manera el AMTC está aportando a completar tu doctorado?
-Los flujos de detritos representan un problema multidisciplinario en el que se necesitan expertos en climatología, hidrología, geología y fluidodinámica. El AMTC cuenta con expertos de gran experiencia en todos estos ámbitos que me permiten hacer una investigación de calidad dentro de un equipo multidisciplinario. Adicionalmente, el AMTC cuenta con equipos de alta gama que son claves para el desarrollo del trabajo en terreno. A modo de ejemplo, el Centro cuenta con un LiDAR terrestre adquirido por medio de un proyecto FONDEQUIP, el cual es imposible financiar de otra manera. Por último, el AMTC ha financiado todo el trabajo de terreno y sus gastos asociados, además de la capacidad computacional que estos modelos numéricos requieren.