Spatio-temporal land-use changes in the Colima-Villa de Álvarez metropolitan area, and their relationship to floodings

Abstract

El crecimiento demográfico, y por consiguiente los cambios de uso de suelo, se consideran entre los principales factores que pueden provocar el incremento de inundaciones en ciudades de países en desarrollo. Durante las últimas décadas en la Ciudad de Colima se ha incrementado la frecuencia con la que suceden inundaciones. Estos fenómenos ocurren mayormente durante tormentas tropicales asociadas a huracanes, como es el caso de Jova en 2011, Manuel en el 2013 y Patricia en el 2015, todas con lluvias acumuladas promedio de 200 mm en 24 h. También suceden con tormentas intensas y de corta duración a comienzos de la temporada de lluvia. Para definir los mecanismos que aumentan la ocurrencia de este fenómeno, se presenta un análisis espacio-temporal del cambio de uso de suelo, junto con la caracterización de suelos naturales y urbanos para el área metropolitana de Colima.Se definieron tres categorías principales de uso de suelo: Nativo (N1), Urbano (N4) y Agrícola (N5). Cada categoría tiene subcategorías dependiendo de la cobertura vegetal y/o nivel de urbanización. Imágenes SPOT adquiridas en 2005, 2009 y 2015 fueron clasificadas para analizar espacial y temporalmente los cambios de uso de suelo. Se analizaron treinta y dos muestras de suelo representativas de diferentes usos de suelo para obtener sus propiedades físicas y químicas, como granulometría, densidad aparente y de partícula, porosidad y contenido de materia orgánica. Pruebas de conductividad hidráulica in situ se hicieron usando un infiltrómetro por goteo.Con base en el análisis temporal y espacial de las imágenes SPOT, se pudo detectar que la mayoría de los cambios de uso de suelo corresponden al área urbana y agrícola; la primera mostrando un incremento y la segunda una drástica disminución, especialmente hacia el norte donde el crecimiento urbano es evidente durante el periodo 2005-2009. Los suelos en las áreas agrícolas resultaron ser los más permeables, mientras que los suelos constituido por material compactado para construcción corresponden a los menos permeables en el área; por lo tanto, el reemplazo de las zonas agrícolas por zonas habitacionales tiene un impacto significativo en el proceso de lluvia-escurrimiento. Estos resultados indican que mientras más zonas permeables sean substituidas por suelos perturbados, la capacidad de infiltración será reducida, incrementando la frecuencia de inundaciones en el área metropolitana Colima-Villa de Álvarez.Para prevenir y reducir el impacto destructivo de las inundaciones en el área metropolitana de Colima, se recomienda tener un manejo adecuado del cambio de uso de suelo y conservar las superficies permeables alrededor de la ciudad. Adicionalmente, es necesario revisarla infraestructura hidráulica existente de las zonas urbanas y definir los sitios adecuados para las futuras. Evitar desarrollos urbanos en zonas susceptibles a inundación a través de la buena planificación y la reglamentación, podría reducir las pérdidas de vidas y daños materiales producto de estos eventos.