Los taludes, esas pendientes pronunciadas que encontramos en la naturaleza o como resultado de obras civiles, representan un desafío constante. Su inestabilidad, propensa a la erosión, deslizamientos y pérdida de biodiversidad, pone en riesgo tanto el medio ambiente como las infraestructuras cercanas.
Mientras que existen múltiples técnicas convencionales como los muros de contención, mallas metálicas, entre otras, la bioingeniería ofrece alternativas con un menor impacto ambiental mientras que brindan una serie de beneficios sociales y ecológicos.
Las técnicas de revegetación de taludes como el uso de vetiver, la hidrosiembra y las biomantas, no sólo estabilizan físicamente estas pendientes, sino que también las convierte en espacios verdes y funcionales.
En este artículo, introduciremos de qué hablamos cuando hablamos de estabilizar taludes y por qué la revegetación es una excelente estrategia. Además, cuales son los desafíos que debemos sortear a la hora de revegetar un talud y las técnicas bioingenieriles existentes. Por último, conoceremos las ventajas de este tipo de enfoque sobre los enfoques convencionales.
¿Qué es la estabilización de taludes?
Imagina un talud, una de esas pendientes que vemos en las montañas o en las obras civiles. La estabilidad de ese talud es como un tira y afloja entre dos fuerzas: por un lado, la fuerza de la gravedad que empuja la tierra hacia abajo, y por otro lado, la resistencia del suelo que la mantiene en su lugar.
Si la fuerza de la gravedad es más fuerte que la resistencia del suelo, el talud puede ceder y provocar deslizamientos de tierra o erosiones superficiales. Es como si la tierra se deslizara cuesta abajo, arrastrando todo lo que encuentre a su paso.
La estabilidad de los taludes depende de una compleja interacción de diversos factores, entre los que destacan:
Condiciones topográficas e hidrológicas: La inclinación del talud, la presencia de agua superficial o subterránea y la dinámica de las precipitaciones son aspectos clave a considerar.
Características del suelo: La tipología del suelo, su cohesión, permeabilidad y contenido de materia orgánica influyen significativamente en la estabilidad.
Parámetros de la vegetación: La presencia o ausencia de vegetación, así como su tipo, densidad y distribución, juegan un papel fundamental en la estabilización del talud.
Técnicas convencionales para estabilizar un talud
Las técnicas convencionales para estabilizar un talud se basan principalmente en la construcción de estructuras rígidas que contengan el suelo y eviten su deslizamiento. Estas técnicas, si bien son efectivas en algunos casos, suelen tener un impacto ambiental negativo y un alto costo de mantenimiento a largo plazo.
Algunas de las técnicas convencionales más utilizadas son:
Muros de contención: Son estructuras rígidas, generalmente construidas con hormigón armado o mampostería, que se colocan al pie del talud para evitar su desplazamiento.
Muros anclados: Son similares a los muros de contención, pero cuentan con anclajes que se fijan en el suelo por debajo del talud para aumentar su resistencia.
Taludes escalonados: Consisten en dividir el talud en una serie de escalones o terrazas mediante muros de contención o excavaciones. Esta técnica reduce la pendiente del talud y facilita la revegetación.
Mallas de acero: Se colocan mallas de acero sobre la superficie del talud para reforzar el suelo y evitar su desprendimiento.
Soil Nailing: es una técnica de estabilización de taludes y evitar deslizamientos de tierra mediante barras de acero o anclajes en el suelo, dispuestas en un patrón regular, que se fijan mediante lechada de cemento.
Hormigón proyectado: Se coloca hormigón sobre los taludes para mitigar la erosión y dar protección superficial, suele combinarse con acero y anclajes.
La Bioingeniería al servicio de la estabilización de taludes
A diferencia de las técnicas convencionales de estabilización, que se basan en estructuras rígidas y materiales artificiales, la bioingeniería ofrece técnicas de revegetación de taludes que son sostenibles y amigables con el medio ambiente. Esta disciplina combina principios de ingeniería con procesos biológicos para restaurar el equilibrio natural del talud.
La revegetación de taludes actúa a través de dos mecanismos:
▸ Mejora de las condiciones hidrológicas de un talud
El cambio en las condiciones hidrológicas del talud es uno de los mecanismos desencadenantes más comunes de fallas en pendientes poco profundas. Un mayor contenido de agua en el suelo, por ejemplo, a través de la infiltración durante lluvias, aumenta la humedad y reduce la cohesión del suelo. Es decir, un suelo húmedo + pendiente = mayor riesgo de desmoronamiento.
A través de las raíces de la vegetación, se absorbe parte del agua del suelo y luego se elimina parte de este agua por la evapotranspiración de las plantas. En este sentido, las técnicas de revegetación de taludes reducen la presión que genera la humedad en el suelo durante lluvias copiosas. Esto ayuda a secar el suelo, haciéndolo menos propenso a desmoronarse.
▸ Anclaje del suelo por acción de las raíces de las plantas
Coppin y Richards (1990) presentan el "efecto de alfombra superficial" que plantea que, no solo la acción de las raíces profundas, sino también las estructuras vegetales horizontales como tallos, rizomas y otras conexiones subterráneas contribuyen a la estabilidad de los taludes.
En taludes cubiertos de plantas herbáceas (pastos, flores silvestres, etc.), estas fibras vegetales están densamente empaquetadas formando una capa superficial resistente que actúa como una alfombra protectora. Por otro lado, algunas especies leñosas pueden ser más efectivas para estabilizar taludes a largo plazo debido a su mayor profundidad y fuerza de anclaje.
La vegetación herbácea suele tener una gran abundancia de raíces finas en la capa superior del suelo, mientras que la vegetación leñosa suele tener sistemas de raíces pivotantes con raíces más gruesas. La selección de especies dependerá de las características del suelo, el ángulo de la pendiente, entre otras.
La importancia de la selecci´ón de especies para la revegetación
La elección de las especies para la revegetación de taludes debe considerar diversos factores ambientales para priorizar aquellas especies que mejor se adapten al entorno y menor mantenimiento requieren:
Características del suelo: Tipo de suelo, pH, contenido de nutrientes, etc. Los suelos de los taludes suelen ser pobres en nutrientes y materia orgánica, lo que limita el crecimiento vegetal y la fertilidad del terreno. ¿Es arenoso, arcilloso o un poco de ambos? Las plantas necesitan un tipo de suelo específico para obtener los nutrientes que necesitan.
Ángulo de la pendiente: Pendiente del talud y riesgo de erosión. La inclinación del talud dificulta la retención de agua y el desarrollo de las raíces de las plantas, elementos cruciales para su supervivencia. Además, algunas plantas son mejores para crecer en pendientes pronunciadas, mientras que otras prefieren terrenos más nivelados.
Condiciones climáticas: Precipitación, temperatura, humedad ambiental. Las condiciones extremas de temperatura, sequía o inundaciones, características de algunos taludes, pueden afectar negativamente el desarrollo de la vegetación. ¿Hace mucho calor o mucho frío en la zona? ¿Llueve mucho o poco? Las plantas deben estar acostumbradas a las condiciones climáticas del lugar para que puedan crecer y prosperar. ¿Hace mucho calor o mucho frío en la zona? ¿Llueve mucho o poco? Las plantas deben estar acostumbradas a las condiciones climáticas del lugar para que puedan crecer y prosperar.
Erosión: La acción del viento y el agua puede arrastrar el suelo y las plantas, impidiendo la revegetación y generando problemas adicionales. Si el talud presenta un alto riesgo de erosión, se deben priorizar especies con sistemas radiculares extensos y profundos que puedan anclar el suelo y evitar su desprendimiento. Además, se deben considerar especies que brinden cobertura vegetal densa para proteger el suelo de la acción del viento y el agua.
Objetivos de revegetación: Si se busca una estabilización inmediata, se deben priorizar especies de rápido crecimiento y desarrollo. Si el objetivo es el control de la erosión a largo plazo, se deben elegir especies con sistemas radiculares robustos y capacidad de adaptación a condiciones adversas. Si se pretende crear hábitats para fauna local, se deben seleccionar especies que brinden alimento, refugio y oportunidades de reproducción a diferentes animales.
Técnicas de revegetación de taludes
La bioingeniería ofrece una amplia gama de técnicas para revegetar taludes de manera efectiva y sostenible, transformando estas pendientes en espacios verdes y funcionales:
▸ Pasto Vetiver
El pasto Vetiver es una gramínea nativa de la India con un profundo sistema radicular que ayuda a estabilizar el suelo. Tolera condiciones climáticas extremas y requiere poco mantenimiento. Es ideal para taludes con pendientes moderadas a pronunciadas, especialmente en zonas con erosión severa.
Un estudio realizado sobre un talud con una pendiente 1:2 y compuesta por limo arenoso (altamente erosionable) concluyó que la utilización de pasto Vetiver aumentó en un 50% el factor de seguridad.
▸ Hidrosiembra
La hidrosiembra es una técnica que consiste en la proyección de una mezcla de semillas, agua, fertilizante y un material aglutinante sobre el talud. Representa una opción rápida y eficiente para revegetar grandes superficies, especialmente en terrenos irregulares o de difícil acceso.
La hidrosiembra se lleva a cabo utilizando equipos especializados que incluyen un tanque mezclador, una bomba de alta presión que transporta la mezcla del material a través de una manguera hacia una boquilla de proyección desde donde se dispersan uniformemente sobre la superficie del talud.
▸ Biomantas
Las biomantas son coberturas prefabricadas de materiales naturales como fibras de coco, yute o paja. Protegen el suelo de la erosión y crean un microclima favorable para la germinación de las semillas. Son útiles en taludes con pendientes pronunciadas o con riesgo de erosión inmediata, así como en zonas con climas secos o con poca disponibilidad de agua.
Tal como se observa en la Imagen 2, GeoSoluciones ha desarrollado la estabilización de un talud utilizando dos soluciones de bioingeniería. Por un lado, se aplicó una biomanta de fibra de coco que protege el suelo y favorece la retención de humedad y nutrientes. Luego, se aplicó hidrosiembra para acelerar el asentamiento y desarrollo vegetal.
▸ Biorrollos
Los biorrollos son estructuras cilíndricas, compuestas por materiales naturales o sintéticos, ofrecen una solución sostenible y efectiva para prevenir la erosión. El interior de los biorrollos se rellena con una mezcla de tierra fértil, compost y material orgánico, creando un ambiente favorable para el crecimiento de la vegetación.
Además, los biorrollos interceptan el agua de lluvia que fluye por la pendiente, disminuyendo la velocidad y el volumen del flujo superficial. Esto evita la erosión del suelo y reduce el riesgo de deslizamientos.
Ventajas de la estabilización de taludes con bioingeniería
Sostenibilidad: Las técnicas bioingenieriles utilizan materiales biodegradables y promueven el desarrollo de ecosistemas sostenibles, a diferencia de las técnicas convencionales que generan un impacto ambiental negativo.
Estabilidad efectiva: La vegetación y las estructuras bioingenieriles ayudan a estabilizar el talud de manera natural, reduciendo el riesgo de erosión y deslizamientos, en comparación con las soluciones convencionales que pueden presentar problemas de mantenimiento y durabilidad a largo plazo.
Biodiversidad en auge: La revegetación con especies nativas favorece la recuperación de la biodiversidad en la zona, promoviendo la presencia de fauna y flora local. En la misma línea, contribuye a la biodiversidad del suelo, lo que se relaciona estrechamente con la calidad del suelo.
Mejora de la calidad del suelo: La vegetación aumenta la materia orgánica del suelo, mejora su estructura y retiene la humedad, contribuyendo a su fertilidad y salud.
Paisaje ecológico: Los taludes revegetados con bioingeniería tienen un aspecto más natural y agradable que las soluciones convencionales, integrando la infraestructura al paisaje de manera armoniosa.
Mantenimiento simplificado: Las técnicas bioingenieriles generalmente requieren poco mantenimiento a largo plazo, a diferencia de las soluciones convencionales que pueden presentar problemas de mantenimiento y durabilidad.
Costo-efectividad: En comparación con las soluciones convencionales, las técnicas bioingenieriles pueden ser más económicas a largo plazo, especialmente considerando los beneficios ambientales y sociales que aportan.
Conclusiones: Técnicas de revegetación de taludes: una alternativa ecológica
La inestabilidad de taludes representa un desafío constante. En este sentido, son propensos a la erosión, deslizamientos y pérdida de biodiversidad, poniendo en riesgo tanto el medio ambiente como las infraestructuras cercanas.
En este contexto, la bioingeniería emerge como una alternativa sostenible y efectiva para la estabilización y revegetación de taludes que trabaja en armonía con la naturaleza, ofreciendo soluciones amigables con el medio ambiente que aportan una serie de beneficios.
Basada en materiales biodegradables, la bioingeniería ofrece una estrategia que no solo no generará residuos sino que fortalece el ecosistema local favoreciendo la biodiversidad y la belleza paisajística del lugar.
La bioingeniería, con su enfoque holístico y sostenible, nos permite transformar los taludes en espacios verdes y funcionales que contribuyen a la conservación del medio ambiente, la mejora de la calidad de vida y la construcción de un futuro más resiliente.
Bibliografía
Löbmann, M. T., Geitner, C., Wellstein, C., & Zerbe, S. (2020). The influence of herbaceous vegetation on slope stability – A review. Earth-Science Reviews, 103328.
- Islam, Md. Shahidul (2013) USE OF VEGETATION AND GEO-JUTE FOR SLOPE PROTECTION. Bangladesh University of Engineering and Technology
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Somos un equipo multidisciplinario de expertos, y nuestro trabajo está basado en la integración de la biología y la ingeniería para desarrollar procesos de regeneración ambiental.
Mediante un diagnóstico personalizado para cada cliente, buscamos regenerar el suelo, prevenir la erosión y dar lugar al crecimiento de vegetación nativa.
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