En las noticias y en las redes sociales es común ver imágenes de deslizamientos de tierra o desbordamientos de ríos y quebradas generadas por fuertes lluvias que se llevan a su paso árboles, vehículos y hasta puentes peatonales ocasionando emergencias ambientales y daños en la infraestructura que afecta la movilidad y seguridad de las personas.

En lo que va corrido de 2023 la lluvia ha sido una constante en zonas tanto urbanas como rurales de distintos municipios del Eje Cafetero. Según la Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres (UNGRD), en puentes y avenidas se han registrado más de 200 afectaciones de obra civil.

Con el objetivo de presentar soluciones a esta problemática, el ingeniero civil Federico Gómez Benavides, magíster en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, hace una propuesta para resolver problemas de inestabilidad al evaluar la resistencia mecánica de la raíz del vetiver, una planta nativa de la India que puede mitigar los deslizamientos de tierra y los desastres naturales.

La mayoría de estos problemas son generados por rupturas –o fallas–, una especie de agrietamientos naturales en el suelo que se pueden dar por sequía o infiltración de aguas. Sin embargo, también se pueden dar por acciones humanas, como el exceso de peso que se pone en las montañas con la construcción de viviendas sobre laderas con altos grados de inclinación, e incluso con obras civiles como carreteras y puentes.

Por lo general, para solventar los problemas por deslizamientos o inestabilidad del suelo se recurre a materiales como el concreto, con el que se construyen muros de refuerzo, trincheras o drenajes de zanja, entre otras propuestas.

“Aunque estas medidas disminuyen el movimiento de la tierra, casi siempre para construirlas se retira zona vegetal como árboles o matorrales que nutrían el suelo y servían de apoyo”, menciona el profesor Eugenio Duque Escobar, experto en Geología y Geotecnia en movimientos de masa.

De ahí que encontrar un “material” natural como el vetiver sea propicio para mitigar los desastres y cuidar el medioambiente. Esta planta, que crece en planicies inundables –como humedales, ríos, riachuelos o arroyos–, llegó a Colombia en los años 90 por el Eje Cafetero y parte del Valle, en donde se ha utilizado como herramienta verde para minimizar la erosión o el agrietamiento que se produce en los cultivos de yuca y café, por lo que es usual encontrarla en fincas e incluso entre la maleza de zonas pantanosas y riberas del río, por su capacidad de absorber el agua y abastecer el suelo en los tiempos de sequía.

Los campesinos la usan porque es fácil de sembrar, ya que solo se necesita una muestra o tallo de la planta para que crezca sin problema, como si fuera un pastizal. Además no se le considera como una especie invasora pues sus raíces solo se desplazan a lo ancho hasta 50 cm de distancia aproximadamente, sin quitarles territorio a otras plantas. También es muy solicitada por su resistencia a plagas, enfermedades y al fuego.

Entre sus características llama la atención su crecimiento, ya que no depende de nadie, y durante los tres primeros meses se puede abastecer de agua lluvia o del suelo; se desarrolla por completo a los seis meses, hasta alcanzar los 2 m de altura. Su raíz llega a medir hasta 5 m de profundidad al año, por lo que, si se usa como apoyo agrario, se debe podar cada año.

Esta planta también produce una fragancia terrosa y fuerte, que se emplea en industrias de perfumes y en la elaboración de aceites. Fuente: Federico Gómez, ingeniero civil.

“Esta planta no es difícil de encontrar, por ejemplo, en Chinchiná (Caldas) venden los amarres de tallo (esquejes) por 200.000 pesos”. Pero el investigador las toma de la zona húmeda y boscosa de la Comuna Universitaria, sector conocido como San Luis, para llevarlas al campus Palogrande de la UNAL Sede Manizales, en donde su raíz crece en cajones o materas de madera, y como adopta esa forma cuadrada, después se realiza un ensayo por medio de un equipo de corte directo, donde se aplican fuerzas horizontales opuestas a la muestra, generando así un corte, con el fin de evidenciar la resistencia del suelo a ciertos esfuerzos.

“A pesar de que las raíces de esta planta son tan finas, es decir delgadas, como un alambre de calibre menor, presentan una resistencia a la tensión y tienen una capacidad de penetración importante, hasta en capas rocosas o endurecidos, sin la necesidad de levantar el suelo como sí lo puede hacer la raíz de un árbol”, menciona el ingeniero Gómez.

La penetración que se puede dar sobre suelos duros, o zonas rocosas, se debe a que la raíz de esta planta no supera los 5mm y se abre camino hacia abajo, filtrándose sobre cualquier fisura o imperfección del terreno, dándole paso para enrollar o amarrar todo lo que encuentre a su paso, hasta los 4m de distancia aproximadamente.

Para determinar la efectividad de la resistencia de la raíz, el investigador separó las muestras de vetiver de suelo derivados de ceniza volcánica en 20 cajas de 0,20 x 0,20 cm, provenientes de una construcción de Manizales, donde reside, ya que las que sembraron antes en la Universidad se dañaron porque durante la pandemia los investigadores no pudieron ingresar a los laboratorios. Cabe anotar que también se separaron unas muestras de suelo, solo con el fin de contar con un patrón de referencia.

El vetiver crece con facilidad en cualquier tipo de terreno, además se adapta y perfora su raíz sin problema alguno a todo tipo de suelo, ya sea rocoso, rígido o asfáltico. Fuente: Federico Gómez, ingeniero civil

A los 4 meses se extrajeron las plantas de sus bases de madera para ubicarlas en una plataforma metálica con una caja de acero, como si fuera una prensa hidráulica, construida en el Laboratorio de Suelos para este fin, por el profesor Carlos Enrique Escobar Potes, de la UNAL Sede Manizales, su director de grado.

Se observó que al realizar el ensayo con las muestras que contenían solamente el material sin raíces fallarón fácilmente, incluso con cargas muy inferiores a las que resistieron las muestras que contenían la fibras -raices-, y que se les aplicaron igualmente fuerzas horizontales. Evidenciándose también después del fallo del suelo, que las raíces continuaban entrelazadas con el material de estudio, tratando de generarle una mayor resistencia al suelo.

La raíz del vetiver no solo demostró capacidad de resistencia ante la fractura de suelos, sino que además posee la capacidad de soportar 3.608,9 kg antes de quebrarse. Fuente: Federico Gómez, ingeniero civil.

Además se evaluó la resistencia de algunas fibras de diámetros diferentes de la raíz mediante un ensayo de tensión, para determinar cuánto logra resistir ante una fuerza producida por el deslizamiento de suelo. El ensayo se realizó en una prensa vertical, donde tomó cada una de las puntas de las fibras y las sometió a diferentes esfuerzos hasta el momento de la falla.

Así determinó que la raíz de vetiver no solo agrega solidez o rigidez al suelo, aportando al control de la erosión, sino que además ayuda con el manejo de aguas de escorrentía, mitigando así varios desastres ambientales en carreteras y ciudades montañosas del país.

Por último, los resultados obtenidos por el investigador abren la posibilidad a implementar esta técnica de bioingeniería más allá del uso agrario, para usar la planta de vetiver como material constructivo de obras civiles en Nariño, Cauca, Huila, Tolima, Caldas, Quindío y Risaralda, departamentos en los que se presenta una mayor cifra de erosión de suelos y deslizamientos de tierra a lo largo del año por el fenómeno de La Niña y los tiempos de sequía.

FUENTE: Periódico UNAL