Boletín de Ciencias de la Tierra

Resilience to mass movement phenomena: conditioning factors in the lower Suárez River Basin (Santander) in the face of climate change

Resumen La cuenca baja del rio Suarez presenta alta susceptibilidad a movimientos en masa, agravada por factores geológicos, climáticos y topográficos; el cambio climático, con lluvias intensas y mayor temperatura, aumenta este riesgo, exigiendo estrategias de mitigación en los municipios afectados; no obstante, persisten deficiencias en la integración de la gestión del riesgo en los instrumentos de ordenamiento territorial, lo que lleva a cuestionar: ¿cómo su caracterización e inclusión en los POT fortalecen la resiliencia municipal? Para responder, se aplicó una metodología en dos fases: 1) caracterización físico - geográfica (geología, topografía, precipitaciones y cobertura del suelo) con datos oficiales; y 2) análisis de la gestión del riesgo en, planes, planes básicos y esquemas de ordenamiento territorial, evaluando estrategias de adaptación y mitigación. Los resultados muestran heterogeneidad: algunos municipios tienen estrategias detalladas, mientras otros carecen de identificación de zonas vulnerables y acciones concretas, evidenciando vacíos críticos en la planificación.

Abstract The lower basin of the Suarez River is highly susceptible to mass movements, exacerbated by geological, climatic, and topographic factors. Climate change, with increased rainfall intensity and higher temperatures, elevates this risk, necessitating mitigation strategies in affected municipalities. However, deficiencies persist in integrating risk management into land-use planning instruments, raising the question: How does risk characterization and its inclusion in Land-Use Plans (POTs) strengthen municipal resilience? To address this, a two-phase methodology was applied: 1) a physical-geographic characterization (geology, topography, rainfall, and land cover) using official data, and 2) an analysis of risk management in municipal planning documents, including Land-Use Plans, development plans, and risk management plans, assessing adaptation and mitigation strategies. Results reveal heterogeneity: some municipalities have detailed strategies, while others lack vulnerability mapping and concrete actions, highlighting critical gaps in planning.

Challenges of the copper extractive industry in Chile

Resumen El propósito de esta investigación es identificar los desafíos de la industria extractiva del cobre en Chile, a través de la información obtenida en la aplicación de una encuesta a directivos de las compañías mineras en el año 2024. El primer hallazgo identifica que los desafíos se agrupan en los criterios organizacionales, laborales, desarrollo minero, sostenibilidad, operacionales y capital humano. El segundo hallazgo de la investigación es la valoración cualitativa y cuantitativa que hacen los directivos de las empresas mineras consultadas, quienes valoran en primer lugar los criterios de desafíos organizacional y sostenibilidad; en segundo lugar, los criterios operacionales y desarrollo minero; y en tercer lugar, los criterios laboral y capital humano. El tercer hallazgo, lo constituye el hecho que los criterios laboral y capital humano ocupan las posiciones inferiores de menor importancia en el ranking de jerarquización de los desafíos. Este hallazgo genera una discusión sobre la importancia del capital humano en la industria extractiva del cobre en Chile.

Abstract The purpose of this research is to identify the challenges of the copper extractive industry in Chile, through the information obtained in the application of a survey of executives of mining companies in 2024. The first finding identifies that the challenges are grouped in organizational, labor, mining development, sustainability, operational and human capital criteria. The second finding of the research is the qualitative and quantitative assessment made by the managers of the mining companies consulted, who first value the criteria of organizational challenges and sustainability; second, the operational criteria and mining development; and thirdly, the labor and human capital criteria. The third finding is made up of the fact that the labor and human capital criteria occupy the lowest positions of less importance in the ranking of the hierarchy of challenges. This finding generates a discussion about the importance of human capital in the extractive industry of copper in Chile.

Application of the Karst Disturbance Index as a geoconservation strategy in the Mixteca Alta UNESCO Global Geopark (Mexico)

Resumen Los sistemas Kársticos ofrecen valiosos servicios ambientales, resultado de la interacción de variados procesos geológicos y fisicoquímicos que les dan origen y estructura. Además de su valor geológico, los sistemas Kársticos ofrecen recursos con aplicaciones en turismo, agricultura, abastecimiento de agua, conservación biológica y patrimonio cultural. Sin embargo, la presión antropogénica y el uso intensivo de estos espacios generan impactos que comprometen su conservación. En este ámbito, el presente estudio es el resultado de una evaluación sistemática del estado de conservación de los sistemas kársticos del Geoparque Mundial UNESCO Mixteca Alta (GMUMA), utilizando el Índice de Perturbación del Karst como herramienta de evaluación cualitativa, ya que se consideró un método afín a los objetivos de la geoconservación como estrategia para la preservación de estos ecosistemas. La aplicación de este índice permitió identificar los factores de presión que actúan sobre el karst y además permitió zonificar las áreas con mayores niveles de perturbación relativa dentro del área de estudio. Los factores de presión fueron relacionados con actividades antrópicas, tales como la agricultura y extracción de agua subterránea, estando presentes justo en los sitios con mayor grado de perturbación. Los resultados obtenidos constituyen una base fundamental para la toma de decisiones en la administración de recursos naturales, el ordenamiento territorial y el desarrollo de actividades sostenibles.

Abstract Karst systems provide valuable environmental services, stemming from the interaction of diverse geological and physicochemical processes that shape and define them. In addition to their geological value, karst systems offer resources with applications in tourism, agriculture, water supply, biological conservation and cultural heritage. However, anthropogenic pressure and intensive use of these spaces generate impacts that compromise their conservation. In this context, the present study is the result of a systematic assessment of the conservation status of the karst systems of the Mixteca Alta UNESCO Global Geopark (GMUMA), using the Karst Disturbance Index as a qualitative evaluation tool, since it was considered to be a method related to the objectives of geoconservation as a strategy for the preservation of these ecosystems. The application of this index made it possible to identify the pressure factors affecting karst systems and also allowed for the zoning of the areas with the highest levels of relative disturbance within the study area. The pressure factors were associated with anthropogenic activities, such as agricultural activities and groundwater extraction, being present precisely in the areas with the highest degree of disturbance. The results obtained constitute a fundamental basis for decision making in natural resource management, land use planning and the development of sustainable activities.

Analysis and comparison of Fourier and Wavelet transforms: application to the study of seismic source parameters of the 2001 Arequipa Earthquake

Abstract This study focuses on the characterization of the June 23, 2001, Arequipa earthquake by applying the Fourier Transform (FFT) and Wavelet Transform (WT) together to estimate source parameters and radiated energy, aiming to improve seismic risk management in southern Peru. FFT results showed seismic moments ranging from 3.55×10¹⁶ to 1.41×10¹⁸ N·m, stress drops between 0.46 and 3.99 MPa, and fracture radii from 0.61 to 1.94 km. WT enabled the estimation of dominant frequencies between 0.18-0.24 Hz, radiated energy ranging from 24.52 to 32.19 J, and rupture durations from 40.02 to 105.98 s. The combined use of FFT and WT allowed for a more detailed characterization of the 2001 Arequipa earthquake. FFT proved effective for spectral analysis of source parameters, while WT provided accurate estimates of radiated energy and rupture duration-key factors for enhancing seismic risk assessment in the region.

Resumen Este estudio se centra en la caracterización del terremoto de Arequipa del 23 de junio de 2001, aplicando conjuntamente la Transformada de Fourier (FFT) y la Transformada Wavelet (WT) para estimar los parámetros de fuente y la energía radiada, con el objetivo de mejorar la gestión del riesgo sísmico en el sur de Perú. Los resultados de FFT mostraron momentos sísmicos entre 3.55×10¹⁶ y 1.41×10¹⁸ N·m, caídas de estrés entre 0.46 y 3.99 MPa, y radios de fractura de 0.61 a 1.94 km. La WT permitió estimar frecuencias dominantes entre 0.18-0.24 Hz, energía radiada entre 24.52 y 32.19 J, y duraciones de ruptura entre 40.02 y 105.98 s. El uso combinado de FFT y WT permitió una caracterización más detallada del terremoto de 2001. La FFT resultó eficaz para el análisis espectral de los parámetros de fuente, mientras que la WT proporcionó estimaciones precisas de la energía radiada y la duración de la ruptura, factores clave para mejorar la evaluación del riesgo sísmico en la región.

Optimal area for T-shaped combined footing assuming that the contact area with the soil works partially in compression

Resumen Este estudio muestra un modelo óptimo para determinar la superficie mínima en contacto con el suelo para zapatas combinadas en forma de T, tomando en cuenta que la superficie está parcialmente a comprimida, es decir, una parte de la superficie debajo de la zapata en contacto con el suelo está a compresión y la otra parte la presión es cero (presión lineal sobre el suelo). Hay trabajos que muestran la superficie mínima para zapatas combinadas en forma de T, pero la superficie bajo la zapata en contacto con el suelo trabaja completamente a compresión. El modelo se desarrolla por integración y/o por las propiedades geométricas de una pirámide de base triangular para obtener las ecuaciones de la fuerza resultante y los dos momentos (ejes X e Y) para los quince casos de flexión biaxial y tres casos para flexión uniaxial (My1 y My2 son iguales a cero). Se presentan tres ejemplos numéricos con los mismos datos: El ejemplo 1 es para diferentes momentos; El ejemplo 2 es para momentos Mx1 y Mx2 iguales a cero; El ejemplo 3 es para momentos My1 y My2 iguales a cero. Además, se realiza una comparación con el modelo actual (área trabaja completamente bajo compresión) y el nuevo modelo (área trabaja parcialmente bajo compresión). Los resultados muestran que se puede lograr un ahorro de hasta un 31.40 % en el área de contacto con el suelo. De esta manera, el modelo de superficie mínima será de gran ayuda para los especialistas en ingeniería de cimentaciones.

Abstract This study shows an optimal model to determine the minimum contact surface with the soil for T-shaped combined footings, assuming that the surface is partially compressed, this is, a part of the surface under the footing in contact with the soil is compressed and the other part the pressure is zero (linear pressure on the soil). There are works that show the minimum surface for T-shaped combined footings, but the surface beneath the footing in contact with the soil is fully compressed. The model is developed by integration and/or by the geometric properties of a pyramid with a triangular-based to obtain the equations of the resultant force and the two moments (X and Y axes) for the fifteen cases of biaxial bending and three cases for uniaxial bending (My1 and My2 are equals to zero). Three numerical examples are presented with the same data: Example 1 for different moments; Example 2 for moments Mx1 and Mx2 equals to zero; Example 3 for moments My1 and My2 equals to zero. Also, a comparison is made with the current model (area is fully compressed) and the new model (area is partially compressed). The results show that savings of up to 31.40% can be achieved in the area of contact with the soil. In this way, the minimum surface model will be of great help to foundation engineering specialists.

Feasibility and risks of injecting treated wastewater into the Yucatan karst aquifer: technical, regulatory, and hydrogeological review

Resumen El presente estudio analiza la viabilidad de inyectar aguas residuales tratadas en el acuífero cárstico de Yucatán mediante pozos profundos. Esta técnica, usada internacionalmente para mitigar la intrusión salina y gestionar recursos hídricos, implica riesgos significativos en medios cársticos por su alta permeabilidad y vulnerabilidad a la contaminación. Se revisan experiencias globales y nacionales, destacando la necesidad de tratamientos avanzados, monitoreo riguroso y modelos hidrogeológicos especializados. En Yucatán, solo el 2.4% del agua residual se trata adecuadamente, lo que representa un riesgo elevado. La normativa mexicana exige estándares de calidad similares al agua potable para la inyección directa. Se concluye que esta práctica solo es viable si se cumplen estrictamente las condiciones técnicas, normativas y geológicas, recomendando estudios piloto, modelación numérica y fortalecimiento institucional para proteger el acuífero.

Abstract The present study evaluates the feasibility of injecting treated wastewater into the karst aquifer of Yucatán through deep wells. This technique, used globally to manage water resources and combat saline intrusion, poses significant risks in karst environments due to high permeability and vulnerability to contamination. The paper reviews international and national experiences, emphasizing the need for advanced treatment, strict monitoring, and specialized hydrogeological modeling. In Yucatán, only 2.4% of municipal wastewater is adequately treated, increasing the risk of aquifer pollution. Mexican regulations require water quality comparable to drinking standards for direct injection. The study concludes that this practice is only viable under strict technical, regulatory, and geological conditions, recommending pilot projects, numerical modeling, and institutional strengthening to safeguard the aquifer.