Investigadores en Suiza y EE. UU. han obtenido nuevos conocimientos sobre cómo comienzan las avalanchas de placas en las laderas nevadas de las montañas, reconciliando las predicciones de dos teorías en competencia. Dirigido por Johan Gaume en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), el equipo utilizó cálculos, simulaciones por computadora y observaciones de avalanchas de placas reales para demostrar que las grietas responsables de la caída de nieve están formadas por mecanismos similares a los que se encuentran en los terremotos de deslizamiento. El resultado podría facilitar la previsión de cuándo y dónde se formarán las avalanchas.
Las avalanchas pueden desencadenarse por una variedad de posibles mecanismos, muchos de los cuales dependen de condiciones específicas, como nieve suelta, húmeda o en polvo. En las avalanchas de losas, la falla mecánica comienza dentro de capas de nieve débiles y altamente porosas que han quedado enterradas debajo de capas frescas más cohesivas.
En las laderas empinadas de las montañas, el peso de esta nieve más nueva puede superar la fricción entre las dos capas. Cuando esto sucede, se forman amplias fracturas en la capa superior y se propagan a lo largo de la ladera de la montaña a velocidades de más de 150 m/s, lo que hace que placas de nieve cohesiva se deslicen y se desprendan.
Teorías y mecanismos en competencia
Los científicos han desarrollado dos teorías contrapuestas sobre la naturaleza de este mecanismo de liberación. El primero sugiere que la capa de nieve débil falla bajo el esfuerzo cortante impartido por la capa superior. El segundo argumenta que un colapso en la estructura porosa de la capa inferior es el principal culpable.
Aunque los experimentos a pequeña escala parecen validar el primer mecanismo, las grietas que aparecieron en estos estudios anteriores se propagaron mucho más lentamente que en el caso de las avalanchas de losas reales. Con base en esta evidencia, el equipo de Gaume sugiere que ninguno de los mecanismos tiene la responsabilidad exclusiva: más bien, las capas de nieve en movimiento experimentan una transición de un mecanismo a otro.
Para probar su teoría, los investigadores construyeron una simulación a gran escala de las dos capas y modelaron la propagación de grietas en la capa superior durante una transición entre los dos mecanismos. Luego compararon sus velocidades de propagación medidas con las observadas en grabaciones de video de avalanchas de placas reales.
En sus simulaciones más precisas, el equipo encontró que las grietas comenzaron a formarse a medida que la capa inferior porosa se aplastaba bajo el peso de la nieve más nueva, como sugiere la segunda teoría. Sin embargo, mientras esto sucedía, la influencia de la fuerza de corte entre las capas se hizo cargo, iniciando la formación de grietas a través del mecanismo preferido de la primera teoría.
Avalancha de hielo entra en el laboratorio
Estas grietas inducidas por corte se propagaron posteriormente a lo largo de las fracturas ya formadas por el segundo mecanismo, lo que les permitió viajar mucho más rápido que si se propagaran a través de nieve estructuralmente intacta. En las simulaciones del equipo, estas propagaciones imitaron de cerca las observadas en avalanchas reales.
Gaume y sus colegas dicen que las ideas de su estudio, que se publica en Naturaleza, podría ayudar a mejorar la precisión de los sistemas de previsión de avalanchas, permitiendo a las comunidades de montaña y estaciones de esquí evaluar mejor los riesgos que plantean. Los mecanismos que han descubierto también tienen sorprendentes similitudes con los terremotos de deslizamiento, lo que significa que una mayor investigación podría proporcionar información igualmente importante para los sismólogos.
