Remote sensing as a tool for assessing landslide impacts on coastal waters at Porchat Island (SE Brazil)

Las aguas costeras rara vez son los espejos quietos y claros que se ven a menudo en las postales; son sistemas dinámicos y vivos donde la tierra y el mar intercambian materiales constantemente. Cuando la lluvia cae sobre una ciudad construida en colinas empinadas, el agua escurre por el pavimento, recogiendo suelo y escombros antes de verterse en el océano. Esta afluencia de sedimentos cambia el color y la claridad del agua, un proceso conocido como turbidez. En los ecosistemas saludables, estos cambios suelen ser graduales, pero cuando ocurre un deslizamiento de tierra, el cambio puede ser repentino y masivo, vertiendo toneladas de tierra al mar en un solo instante. Los científicos saben desde hace tiempo que tales eventos ocurren, pero rastrearlos es difícil. Los métodos tradicionales requieren que los investigadores salgan en botes y recolecten muestras de agua, un proceso lento que a menudo pierde el punto máximo del evento. Hoy, sin embargo, los satélites que orbitan en la parte superior ofrecen una perspectiva diferente, capturando imágenes de alta resolución de la superficie de la Tierra cada pocos días o incluso cada día, permitiéndonos observar cómo estas plumas submarinas se forman, se propagan y se desvanecen en tiempo casi real.

El 29 de abril de 2025, un ejemplo dramático de esta interacción se desarrolló en la Isla Porchat, una zona densamente poblada en la costa de São Paulo, Brasil. Una tubería de agua perteneciente a la compañía de saneamiento del estado se rompió, liberando un enorme volumen de agua sobre una ladera empinada e inestable. La fuerza del agua desencadenó un deslizamiento de tierra, desplazando un estimado de 860,000 metros cúbicos de suelo, rocas y vegetación. Estos escombros no se quedaron en la tierra; se deslizaron hacia las aguas costeras adyacentes, creando una nube visible de sedimentos que se extendió por la bahía. Para entender exactamente cómo este evento alteró el océano, los investigadores recurrieron a imágenes satelitales, utilizando dos tipos diferentes de sensores para monitorear el agua antes y después de la ruptura. Su objetivo era medir cuánto se enturbió el agua, qué tan profundo podía penetrar la luz y cómo se movía el sedimento en respuesta al viento y las olas.

El equipo utilizó datos de dos sistemas satelitales: Sentinel-2, que proporciona imágenes detalladas cada cinco días, y PlanetScope, que ofrece una vista diaria del mismo lugar con un detalle aún más fino. Al procesar estas imágenes con un software especializado diseñado para corregir la interferencia atmosférica, los científicos pudieron calcular la concentración de materia suspendida en el agua. Antes del deslizamiento, el 15 de abril, el agua cerca de la isla contenía un promedio de 11.15 gramos de materia suspendida por metro cúbico. Después del evento, el 2 de mayo, esta cifra casi se había duplicado a 21.09 gramos por metro cúbico. El agua también se volvió significativamente menos transparente. La profundidad a la cual se podía ver un disco blanco estándar, conocido como disco de Secchi, cayó de 2.01 metros a solo 1.12 metros. Estos cambios fueron más severos justo al lado de la isla, mientras que las bahías vecinas vieron cambios mucho menores, confirmando que el deslizamiento de tierra fue la fuente primaria de la perturbación.

Uno de los aspectos más valiosos de este estudio fue la capacidad de rastrear el movimiento de la nube de sedimentos a lo largo del tiempo, un logro hecho posible por las imágenes diarias del satélite PlanetScope. El 30 de abril, el día después de la ruptura, la pluma de sedimentos cubría un área de 7.50 kilómetros cuadrados, una vasta extensión de agua turbia que se extendía desde la isla. Sin embargo, la nube no permaneció grande por mucho tiempo. Para el 2 de mayo, el área afectada se había reducido a 2.02 kilómetros cuadrados. Para el 4 de mayo, la pluma ya no era visible en las imágenes satelitales. Esta rápida desaparición no se debió a que el sedimento se desvaneciera, sino más bien a las fuerzas naturales del océano. Durante este periodo, el viento y las olas fueron relativamente débiles, y la dirección de las olas cambió, empujando el sedimento hacia el centro de la bahía donde las corrientes locales lo diluyeron y dispersaron el material. El estudio sugiere que la energía natural del agua fue suficiente para mezclar el sedimento de nuevo en el océano abierto, despejando la superficie en solo unos pocos días.

Los investigadores también observaron la salud biológica del agua, midiendo específicamente la clorofila-a, un pigmento que se encuentra en las algas e indica la presencia de vida vegetal. Encontraron que los niveles de este pigmento variaban de un día a otro, pero no hubo un pico o caída clara que pudiera atribuirse directamente al deslizamiento de tierra. Los datos mostraron que la nube de sedimentos no desencadenó inmediatamente una proliferación masiva de algas o una muerte súbita, aunque los científicos notaron que la presencia de tanto lodo a veces puede interferir con la capacidad del satélite para medir las algas con precisión. Sin muestras de agua directas para confirmar lo que estaba sucediendo bajo la superficie, el equipo solo pudo interpretar los datos satelitales como cambios relativos en lugar de hechos absolutos. También señalaron que las fuertes lluvias en los días previos al deslizamiento pueden haber saturado ya el suelo, haciendo que el terreno fuera inestable incluso antes de que la tubería estallara, y que las imágenes iniciales tomadas el 30 de abril estaban parcialmente oscurecidas por nubes, lo que podría haber distorsionado ligeramente las mediciones del tamaño de la pluma.

Este evento resalta una brecha crítica en cómo monitoreamos los entornos costeros. Los programas de monitoreo convencionales a menudo dependen de visitas programadas que podrían perderse por completo ante un desastre repentino. En este caso, el deslizamiento de tierra fue el resultado directo de la falla de la infraestructura urbana interactuando con riesgos geológicos naturales, una combinación que se está volviendo más común en las ciudades costeras. El estudio demuestra que la teledetección de alta resolución puede actuar como una herramienta de respuesta rápida, permitiendo a las autoridades ver exactamente dónde está el daño, qué tanto se extiende y qué tan rápido se despeja. Si bien la superficie del agua recuperó su apariencia normal en una semana, el estudio advierte que el sedimento probablemente se asentó en el fondo del océano, donde sus efectos a largo plazo en el lecho marino y la vida marina permanecen desconocidos. El trabajo sirve como un poderoso recordatorio de que, si bien los satélites pueden decirnos mucho sobre la superficie del océano, comprender la historia completa de un desastre costero a menudo requiere combinar estas vistas de alta tecnología con la investigación sobre el terreno.