VISIÓN DESDE EL AIRE DE LOS IMPACTOS DEL HURACÁN MARÍA SOBRE LA INFRAESTRUCTURA DE PUERTO RICO Y TEMAS RELACIONADOS Por Ferdinand Quiñones Márquez, PE
(18 de septiembre de 2018)
Este artículo gráfico resume los impactos de los vientos y lluvias inducidas por el huracán María sobre elementos vitales de la infraestructura de Puerto Rico. La visión es aérea, mediante fotografías de alta resolución tomadas por la Patrulla Aérea Civil (PAC) para la Agencia Federal de Manejo de Emergencias (FEMA) en los días siguientes al 20 de septiembre de 2018 tras el paso de María sobre la isla. Existen en el archivo de FEMA cerca de 10,000 fotografías similares enfocadas en todos los aspectos naturales y culturales de Puerto Rico. El foco en la infraestructura principal y aspectos relacionados en el medioambiente surgen de las interacciones entre estos elementos y el bienestar de la población de la isla. RUTA DE MARIA: El paso de María al acercarse a Puerto Rico se ilustra en la siguiente imagen (“National Oceanographic and Atmospheric Administration”, NOAA). Desde el 18 de septiembre de 2018 los pronósticos de la ruta del huracán señalaban a un impacto parcial o total del meteoro sobre la isla.
La intensidad de la humedad en las nubes que formaban a María, y que resultaron en lluvias extraordinarias en varios sectores de Puerto Rico, es representada por la imagen a la izquierda. Esta imagen proviene del satélite “Terra” de NOAA, grabada en el momento que el “ojo” de María penetraba a la isla en la zona de Yabucoa. Este satélite mide la temperatura de las nubes en diferentes elevaciones sobre el terreno, datos que luego son convertidos a colores. Las nubes más frías son representadas por los colores azules obscuros, mientras que las más calientes por los colores amarillos y violetas. Noten la intensidad del azul en el centro del huracán, lo que indujo precipitaciones record en varios sectores de Puerto Rico.
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El primer indicio de la ferocidad de los vientos y oleaje inducidos por María se manifestó en Vieques. La figura a la derecha ilustra los cambios dramáticos en Punta Este en Vieques antes y después del paso de María. Este es un cambio geomorfológico mayor en esa pequeña península, ocasionado por la acción de los vientos y el oleaje.
La ruta de María sobre Puerto Rico ha sido un elemento de debate. El NWS publicó la imagen en la Figura 3.a, ilustrando la entrada del ojo del huracán por Yabucoa y siguiendo una ruta lineal hasta su salida entre Arecibo y Hatillo, en el noroeste de la isla. Sin embargo, videos satelitales publicados por NOAA sugieren que el ojo cambió de rumbo al entrar por Yabucoa, desplazándose hacia el oeste hasta la vecindad de Utuado, donde retornó a un rumbo hacia el noroeste (Fig. 3.b). El impacto de los vientos a la foresta y estructuras en la zona oeste de Utuado y hacia Lares, y miles de derrumbes de gran magnitud en Utuado, sugieren que la ruta adoptada por el NWS es cuestionable. Figs. 4a y 4.b
El enlace siguiente conecta a un video de la NASA adaptado por la EPA de la ruta final de María sobre Puerto Rico desde la vecindad de Vieques hasta salir al Mar Caribe al noroeste de la isla. Noten el “ojo” del huracán, y de la turbulencia en la nubosidad en su cruce hacia el oeste de Puerto Rico es evidente que la ruta del ojo de María postulada por el NWS aparenta ser incorrecta. La ruta del ojo aparenta ser la ilustrada en rojo en el mapa arriba. Enlace: https://www.dropbox.com/s/6qgmw47bx1md3bn/Maria%20video%20EPA%2020Sep17. mov?dl=0
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VIENTOS DE MARIA: Vientos de hasta 150 millas por hora (mph) azotaron el sureste de la isla en las primeras etapas del paso de María. La Figura 5.a a la derecha proviene del radar “Doppler” que operaba el Servicio Nacional de Meteorología (NWS) en las cimas de la Sierra de Cayey. Esta fue la última imagen transmitida por este radar, que fue destruido por los vientos de María como ilustra la Figura 5.b a la izquierda. El costo de reemplazo de este importante radar es de varios millones de dólares, y tomará poco más de un año. Un radar temporero de menor capacidad opera al presente. El impacto de los vientos de María en la zona costanera del este de Puerto Rico, en la playa de Maunabo puede apreciarse en la fotografía 5.c abajo. Los vientos causaron un desmonte casi total de la arboleda desde la costa hasta tierra adentro.
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RUTA DE MARIA SOBRE PUERTO RICO: El NWS estimó la velocidad de los vientos de María en su paso por Puerto Rico como se ilustra en el diagrama siguiente. Este mapa postula que los vientos en la zona central cerca de Utuado y hacia Lares fueron equivalentes a un huracán categoría 1 (vientos de hasta 95 mph, figura 6 siguiente). Sin embargo, existen discrepancias con esta interpretación del NWS debido a los estragos del huracán en la zona hacia Jayuya y Utuado.
Tierra adentro los vientos de María causaron estragos iniciales sobre los bosques en la Sierra de Luquillo incluyendo la zona del bosque El Yunque (Fig. 7). El Servicio Forestal Federal (USFS) estimó que cerca del 60 % de los árboles maduros en El Yunque fueron “decapitados” o derribados, estimando que tomará hasta 50 años para que el bosque retorne a su estructura forestal pre-María.
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IMPACTOS SOBRE LAS FINCAS SOLARES: Uno de los elementos de infraestructura moderna en Puerto Rico son las fincas solares. La isla se mueve a pasos agigantados a sustituir sus fuentes energéticas basadas en petróleo, carbón y gas, sustituyéndolas con energía solar y eólica (viento). Se han desarrollado fincas solares importantes en Humacao, Fajardo, Guayama, Ponce, y Carolina. Además, la AAA ha instalado sistemas solares en muchas de sus plantas de filtración (agua potable) y sanitarias. Existen desarrollos eólicos en Fajardo, Guayama Guayanilla. Los vientos de María impactaron severamente varias de estas fincas solares y eólicas, causando daños significativos a las de Fajardo y Humacao y partes de las de Guayama. También fueron impactadas algunas de las placas solares en las plantas de la AAA. Las siguientes fotografías aéreas (Fig. 8.a to 8.c) documentan estos daños. Es evidente la deficiencia en el diseño de los anclajes de muchas de las fincas solares en Puerto Rico, cuyas unidades no resistieron vientos sostenidos de 120 mph o mayores. Esta deficiencia apunta a la necesidad de revisar o crear códigos de diseño y construcción de fincas solares y eólicas resistentes a vientos de hasta 175 mph.
MAGNITUD DE LAS LLUVIAS: Cantidades de lluvia que exceden los records históricos ocurrieron en partes de varias cuencas durante el paso de María. Aunque la red de pluviómetros del NWS es limitada y sufrieron la pérdida de su radar, afortunadamente la red de estaciones operadas por el USGS es extensa y en general resistió los embates del viento. Las lluvias de mayor magnitud ocurrieron en las cuencas superiores de los ríos Turabo al norte de Cagüas; Jacaguas agua arriba de Juana Díaz; Toa Vaca aguas arriba del Embalse Toa Vaca; y el Usabón cerca de Aibonito. La Page 5 of 18
siguiente Fig. 9 ilustra la lluvia cada 15 minutos en estas estaciones. Un análisis de los datos en el Río Turabo al norte de Cagüas sugiere que la precipitación intensa alcanzó una tasa de 41 pulgadas por hora en la hora de mayor intensidad, lo que aparenta ser un record de todos los tiempos.
El Servicio Metereológico Nacional (NWS) publicó un mapa revisado de la lluvia promedio acumulativa sobre Puerto Rico durante las 48 horas desde el paso de María al día siguiente (20-21 de septiembre de 2017). Este mapa se ilustra en la Fig. 10. Sin embargo, el mapa aparenta no ser representativo de la lluvia acumulativa medida por los instrumentos del USGS, y ha sido cuestionado por varios científicos. El mapa necesitar revisarse para validar su precisión, pues es un record histórico Page 6 of 18
DERRUMBES OCASIONADOS POR LAS LLUVIAS Y VIENTOS DE MARIA: Las intensas lluvias inducidas por María produjeron miles de derrumbes significativos en la Región del Interior Montañoso de la isla, particularmente en la zona de Utuado. Las lluvias en la noche del 20 de septiembre de 2017 saturaron los terrenos en las laderas de las colinas y montañas de gran parte de la Cordillera Central. La continuación de las intensas lluvias ese día por la mañana indujo escorrentías caudalosas por dichas laderas, promoviendo derrumbes. El USGS llevó a cabo un análisis preliminar de la cantidad de derrumbes en Puerto Rico luego del paso de María, estimando que ocurrieron cerca de 100,000 significativos. La intensidad de derrumbes en la zona de Utuado se debió en gran parte a la naturaleza frágil de las rocas de granodiorita en esa zona. Dichas rocas se transforman con los milenios a una arenisca que se erosiona con facilidad.
CRECIENTES DE GRAN MAGNITUD: Crecientes extraordinarias ocurrieron durante el paso de María en una gran parte de las cuencas principales de Puerto Rico. La mayor parte de las estaciones que opera el USGS para medir flujos en los ríos de la isla sobrevivieron el embate de los vientos y crecientes, permitiendo determinar o estimar la magnitud de dichas crecientes. Los hidrogramas (gráficas de la relación de descarga contra tiempo) en estaciones en varios de los ríos principales en la isla se ilustran en las siguientes figuras. En varias de las estaciones la descarga máxima (“picos”) aparentar ser records históricos. Estos datos son de gran importancia para planificar el diseño futuro de puentes y carreteras, y tratar de minimizar los daños de eventos futuros.
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SEDIMENTACION DE LOS EMBALSES Uno de los impactos adversos significativos de las crecientes es el transporte de grandes cantidades de sedimentos a los embalses en Puerto Rico. Esto reduce paulatinamente su capacidad, mermando el espacio de almacenaje y limitando los abastos de agua durante sequías severas como la del 2014-15. Las fotografías aéreas siguientes ilustran el efecto superficial de las crecientes en los embalses de Dos Bocas (Utuado); La Plata (Toa Alta); Loíza (Trujillo Alto); Guayabal (Juana Díaz); y el nuevo embalse Portugués (Ponce).
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DESTRUCCION DE PUENTES Y CARRETERAS: Unos 50 puentes a través de Puerto Rico fueron derrumbados o destruidos parcialmente durante las crecientes inducidas por las lluvias de María. En la isla existen cerca de 2,000 puentes, gran parte en las zonas urbanas, incluyendo unos 30 puentes históricos. La mayor parte de los puentes impactados ubican en las laderas norte de la Región Central, en carreteras que cruzan sobre los ríos Culebrinas; Guajataca; Grande de Arecibo; Grande de Manatí; y Grande de La Plata. Puentes de menor envergadura en la zona costanera también fueron derribados o dañados severamente, incluyendo en Loíza, Toa Baja, Yabucoa, Aguas Buenas, Corozal, Utuado, Lares, y Barranquitas.
Lares
Barranquitas
COROZAL
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PUENTE CIALES PR-145
RIO GRANDE ARECIBO UTUADO
RIO G MANATI CERCA MOROVIS
RIO VIVI CERCA UTUADO
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EL CASO INSOLITO DEL EMBALSE GUAJATACA DURANTE MARIA: Durante el paso de María sobre la Región Noroeste de Puerto Rico, las inundaciones en el Río Guajataca llenaron a capacidad el Embalse Guajataca. Los datos de los sensores de los instrumentos operados por el USGS que miden el nivel en el embalse indican que la AEE, dueña del embalse, no redujo significativamente el nivel del agua previo al paso del huracán. En consecuencia, el embalse se desbordó por el aliviadero (“spillway”, formado sobre la carretera PR-111, que discurre sobre la represa). Este desborde descontrolado indujo la erosión de la parte inferior del aliviadero (primera foto), arrastrando un puente aguas abajo de la represa (segunda foto). Aunque la represa nunca estuvo en peligro de colapsar, se emitieron alertas de que su colapso era inminente, y se ordenó la evacuación de unas 50 casas inmediatamente aguas abajo de la presa así como de todos los residentes de los centros urbanos de Isabela y Quebradillas, unas 10 millas aguas abajo del embalse. Los alcaldes de estos municipios rehusaron evacuar los centros urbanos por encontrarse a por lo menos 150 metros más elevados que el cauce del Río Guajataca. Estudios del USGS, el COE y los mapas topográficos del cañón por donde discurre el Río Guajataca aguas abajo del
embalse establecen sin dudas que, aún en el caso de que la represa hubiera colapsado súbitamente, era totalmente imposible que el agua inundara los centros urbanos de Isabela y Quebradillas. Es evidente que los alertas emitidos por el NWS, PREMA y varias agencias fueron errados, creando incertidumbre y ansiedad en esas comunidades. El embalse requiere obras significativas para rehabilitar el aliviadero y proteger el talud aguas abajo de la represa, las cuales tomarán varios años. Sin estas Page 12 of 18
reparaciones existe el potencial de que a largo plazo la represa pudiera colapsar, pero no existe ni existió peligro inminente de dicho colapso durante el paso de María. La lección de este caso es que aunque es prudente ser cauteloso, también es necesario ser cuidadosos en predecir eventos sin datos y evaluaciones por expert@s en el tema.
INUNDACIONES EN ZONAS URBANAS: Por décadas, la política pública de la Junta de Planificación ha permitido desarrollos en zonas inundables en todo Puerto Rico. Además, históricamente desde tiempos españoles, se ubicaron varios pueblos de la Región Central en los valles inundables de ríos importantes. En consecuencia, cerca de 600,000 personas en la isla viven en zonas sujetas a inundaciones periódicas. Durante el paso de María, esto fue evidente principalmente en los municipios de Orocovis, Naranjito, Corozal, Utuado, Arecibo, Dorado, Toa Baja, Cataño, Loíza, y sectores de Carolina y Bayamón. Sectores urbanos de estos municipios se inundaron con las crecientes inducidas por las lluvias del huracán. Desde el punto de vista residencial, las zonas más afectadas ubican en los municipios de Toa Baja, Cataño y Loíza. Las fotos aéreas se enfocan en las zonas urbanas en la montaña así como el sector de Dorado a Toa Baja, sobre-imponiendo los mapas de Embalse y represa Guajataca el 21 de inundaciones de FEMA (FIRM) sobre estos octubre de 2017 luego de recesar su nivel y los daños a su derramador sectores urbanos.
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La UrbanizaciĂłn Lucchetti de Yauco se ilustra a la derecha luego de cambiar de rumbo el RĂo Yauco, desvastando estas residencias. Escenas similares se repitieron en muchos unicipios, incluyendo Campanilla de Toa Baja con sus toldos azules (segunda foto); y Loiza Valley en LoĂza (tercera foto). Estas son memorias de lecciones amargas que pudieron evitarse planificando correctamente el uso de los terrenos en muchos lugares en Puerto Rico.
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CEMENTERIOS IMPACTADOS POR MARIA: La mayor parte de los cementerios en el interior de Puerto Rico fueron ubicados durante el régimen español. En la Región Central los cementerios generalmente ubican en terraplenes formados al cortar los cerros, o en depresiones semi-llanas. Los deslizamientos del terreno inducidos por María impactaron severamente en cementerio de Lares y parcialmente el de Jayuya. La primera foto ilustra la ubicación del cementerio de Lares, construido en 1927 en una depresión entre rocas calizas al norte del pueblo. Durante el paso de María la combinación de la lluvia, vientos y la fragilidad del suelo y rocas calizas, resultaron en la socavación de parte del cementerio. Cerca de 1,750 tumbas fueron destruidas o dislocadas (segunda foto), requiriendo el cierre del cementerio y eventual relocalización de estas tumbas. El lado sur del cementerio de Jayuya sufrió derrumbes que causaron daños a unas 20 tumbas. Este cementerio ubica en una ladera que continuará sufriendo derrumbes periódicamente. Tanto Lares como Jayuya necesitan desarrollar nuevos cementerios en zonas no propensas a socavaciones o derrumbes. Vista General del Cementerio de Lares
Zona Socavada en el Cementerio de Lares
Tumbas en el Cementerio de Lares
Zona de Derrumbes en el Cementerio de Jayuya
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CONSTRUCCIONES EN ZONAS DE MEANDROS: Los “meandros” son canales temporeros de algunos los ríos, generalmente en zonas donde el suelo es arenoso o formado por fangos blandos. En Puerto Rico existen varios ríos principales que exhiben meandros significativos en sus canales costaneros, particularmente el Río Grande de Añasco y el Río Grande de Manatí. Otros ríos en la isla que exhiben meandros menos intensos y frecuentes son el Río Yauco; el Río Grande de Manatí en su boca al mar; y el Río Culebrinas aguas arriba de la Central Coloso en Aguada. Desafortunadamente en la isla se han construido obras públicas (carreteras y puentes) y privadas (urbanizaciones y siembras agrícolas) en zonas donde ocurren meandros durante crecientes significativas. Un día el río cursa por este canal y luego de una creciente cambia de curso. Durante las crecientes de María ocurrieron cambios en el curso del Río Grande de Añasco en el puente de la PR-110 desde Moca (primera figura); en zonas agrícolas de este río cerca de Añasco; y en el Río Yauco en la zona urbana de Yauco. Las primera dos foto ilustran los meandros de los ríos Grande de Añasco y Manatí. La tercera ilustra el paso de la PR-110 desde Moca hacia Añasco antes y después de María, ilustrando la erosión de los taludes inmediatos al puente y la carretera. En el caso de Yauco (tercera y cuarta fotos), el río cambio de curso aguas arriba de la urbanización Lucchetti ilustrada, erosionando el parque de “baseball” en dicho pueblo. Es evidente que en los valles costaneros en PR es necesario evaluar la resistencia de los suelos previo a cualquier construcción cerca de los cauces de ríos con meandros.
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NO IMPORTA SI VIVE EN LA MONTAÑA O ENTRE MOGOTES EN LA REGIÓN DEL KARSO, ESTUDIAR LOS SUELOS ES ESENCIAL ANTES DE CONSTRUIR: Estas dos fotografías ilustran dos escenas que se repiten miles de veces en Puerto Rico tras el paso de María. Casas lujosas con paisajes extraordinarios y casas modestas en la privacidad de las comunidades entre los mogotes y sumideros del Karso. En ambas instancias no hemos aprendido que los estudios de suelos (geotécnicos) son esenciales para decidir la ubicación y diseño de la residencia o estructura. En los picos más elevados de la Cordillera Central se experimentan derrumbes y deslizamientos del terreno debido a las lluvias y el viento. Y entre los mogotes los sumideros se saturan con la lluvia y causan inundaciones similares a un río.
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EPILOGO Las fotos aéreas de Puerto Rico tomadas por la Patrulla Aérea Civil para FEMA luego del paso de María son un tesoro de lecciones que podemos aprender para una mejor reconstrucción de la isla. Es la primera vez que se documentan en detalle los efectos de un huracán sobre el medioambiente y la infraestructura pública y privada de Puerto Rico. De esas fotos podemos aprender a manejar mejor los elementos de la isla que podemos controlar. Sobre la destrucción de los bosques en la isla, aparte de reforestar a toda velocidad, no hay mucho que podamos hacer. Nuestros bosques están adaptados a sufrir los golpes periódicos de estos eventos, milenio tras milenio, y se recobrarán hasta el próximo evento. Los derrumbes no se pueden evitar en algunas zonas, pero con mejores medidas de conservación de suelos, se pueden minimizar sus efectos. Los puentes tienen que ser diseñados tomando en cuenta magnitudes de crecientes mucho mayores que las utilizadas anteriormente. Los códigos para proteger las fincas solares y eólicas aparentan ser inadecuados, y siendo este el futuro energético de la isla, es de suma importancia revisar estos códigos. La Junta de Planificación, no importa el color del gobierno, tiene que cesar la aprobación de proyectos en zonas inundables. Y más aún, con la ayuda de FEMA y el DRNA, comenzar a desarrollar medidas de protección robustas para proteger los centros urbanos de la Región Central que ubican en el medio del cauce de ríos de relativa gran magnitud, y que es imposible relocalizar. Esto no es novel, pues se lleva a cabo en muchos países en ciudades por donde discurren ríos de gran magnitud. Los embalses son la fuente principal de agua potable en la isla (65 % de toda el agua), y contribuyen agua para riego y el desarrollo agrícola en los valles del sur, suroeste y noroeste. Su capacidad continúa mermando a pasos acelerados debido a la sedimentación, particularmente luego de cada huracán. En el caso de Dos Bocas, La Plata y Loíza, su situación es crítica y requiere acciones sin dilación para garantizar abastos seguros durante sequías severas. Y sabemos que cada 10-15 años, sin ninguna relación al cambio climático, tendremos sequías severas. La historia desde 1502, y la más enfocada desde 1850, documentan que “han ocurrido muchas Marías que han destrozado a Puerto Rico”, y que vendrán muchas otras con nombres distintos (la figura ilustra los pasos de los huracanes desde 1850 en la zona del Caribe). Reconstruimos la isla al estilo de los nidos de los pájaros, con velocidad y a corto plazo, a esperar el próximo meteoro para volver a reconstruir. Tiempo de meditar.
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