Actualmente es importante la enseñanza multi e interdisciplinaria de los procesos geológicos de transferencia e intercambio de materia y energía, ya que estos son sistemas naturales y antropogénicos, y altamente complejos. Según Suárez (1998), las zonas montañosas tropicales son más susceptibles a procesos de remoción en masas, debido al relieve, la sismicidad, la meteorización y las lluvias intensas. Los procesos pueden ocurrir debido a diferentes mecanismos, además el crecimiento demográfico combinado con la necesidad de obras de infraestructura (Fay et al., 2003), ya que las construcciones urbanas sobre suelos inclinados generan una componente vertical debida al peso, y una lateral que incrementa la fuerza lateral de la masa geológica (El Kechebour, 2015).

Otra causa de estos procesos geológicos superficiales es la alta degradación ambiental, como la deforestación y la expansión de actividades agropecuarias (Rosete et al., 2009), las cuales generan áreas con escasa o nula vegetación siendo más susceptibles a remoción en masas. Así, la evolución extrema del relieve, puede deberse a derrumbes, deslizamientos y la expansión lateral debido a efectos gravitacionales (Fraustro, 1999), y estos a su vez son producto de una manifestación extraordinaria como son las lluvias intensas, donde se involucran fuerzas de filtración, trayectorias de infiltración y resistencia al cortante en el suelo de régimen no saturado a saturado (Collins y Znidarcic, 2004).

Desde épocas antiguas estos procesos se han manifestado en diversas partes del mundo, como en Mesopotamia por actividades agrícolas que generaron erosión y sedimentación, estos cambios en el uso de suelos dieron pie a una evolución a los relieves (Cendrero et al., 2006). A partir de la concepción del cambio climático se les ha prestado mayor atención para su estudio, tal como los 2700 eventos acontecidos de 1945 a 1997 en Hong Kong (Ng et al., 2002), el deslizamiento en Tangjiashan en China (Luo et al., 2012), La Conchita en Estados Unidos de América (Jibson, 2005), los 405 deslizamientos georreferenciados de 1929 a 1999 en Colombia (Moreno et al., 2006).

En México se han diversificado los procesos, pero en esencia debido a la presencia de agua lo que ha generado en su mayoría deslizamientos de suelo, tal como lo muestra la Tabla 1.

Tabla 1

Sitio	Factores	Consecuencias	Referencia
Oaxaca y Guerrero, 1997	Huracán Paulina, zonas de montaña, flujo subterráneo y meteorización de materiales. Depresión tropical.	Deslizamientos rotacionales y traslacionales, flujos de suelo, derrumbes y erosión.	Alcántara-Ayala (2004).
200 municipios (Puebla, Veracruz, Hidalgo) 1999.
Península de Baja California, 2001.	Ciclón Tropical Juliette, precipitación acumulada, la geología y vegetación.	Movimientos superficiales y de detritos.	Antinao y Farfán (2013).
Tlalnepantla, Tultitlan, Ecatepec y Coacalco (Estado de México) y Gustavo A. Madero (Ciudad de México).	Época de lluvias, topografía, geología, geomorfología y clima, asentamientos humanos, deforestación, transito pesado y explotación de minas.	Deslizamientos de suelo y rocas.	García-Palomo et al. (2006).
Acambay Estado de México, 2007.	Tectónica de placas, condiciones de los materiales, nivel freático y lluvias.	Movilización de suelo y fallas en taludes.	Norini et al. (2010).
San Juan de Grijalva, Ostuacán, Chiapas, 2007.	Acumulación de 4 días de intensas lluvias (300 - 400 mm) en noviembre, estratos de lutitas y areniscas.	Deslizamientos de suelo, rocas y árboles, destrucción de viviendas y obstrucción del Río.	Mora-Ortiz y Rojas-González (2012); Jaime et al. (2010).
Teziutlán, Puebla, 1999.	Intensas lluvias de 300 y 360 mm en suelo de arcilla.	Deslizamiento de suelo.	Jaime et al. (2010).
Angangueo, Michoacán, 2010.	Lluvias continuas mayores a 200 mm en febrero, morfología y dirección de flujo; cambios de uso de suelo y deforestación.	Flujo de conglomerados, afectaciones a la reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca.	Parrot y Ochoa-Tejeda (2013); Alcántara-Ayala et al. (2012).
La Pintada, Guerrero, 2013.	Intensas lluvias por el Huracán Ingrid y Tormenta Manual.	Deslizamiento de suelo.	Ramos-Bernal et al. (2015).

Estos procesos han ocasionado pérdidas económicas, cambios en los cursos de ríos y miles de muertos (González et al., 2002; Garnica et al., 2010), afectando a la vivienda, educación, salud, agua, energía eléctrica, transporte, comunicaciones, agropecuaria y forestal (Cuanalo et al., 2006). En el siglo pasado a nivel mundial hubo más de 50,000 víctimas, 10 millones de damnificados y pérdidas económicas de 3500 millones de dólares (Alcántara-Ayala et al., 2006), en México de 92375 millones de pesos para el 2010 (García et al., 2016), 70 personas desaparecidas en La Pintada (Guerrero) según Ramos-Bernal et al. (2015), en Minatitlán y Oaxaca 800 muertos y en Zacoalpan (Colima) 1000 muertos (Fraustro, 1999), y los daños en las cercanías del Río de Zempoala (Zapotitlán en Puebla), en 4.5 millones de USD (Alcántara-Ayala et al., 2006). En este contexto los montos presupuestados para el Fondo de Desastres Naturales (FONDEN) varían año con año y se ejerce en función de los fenómenos presentados para el año presupuestado (Jiménez et al., 2014; García et al., 2009).

Organismos como la Comisión Nacional del Agua, el Centro Nacional de Prevención de Desastres, el Sistema Nacional de Protección Civil e institutos de investigación se han dado a la tarea de estudiar y reducir los riesgos ante estos desastres, aunque, estos procesos de remoción en masa ocurren generalmente en época de lluvias, no se han logrado mitigar ni predecir con mayor aproximación a pesar de disponer de mapas y atlas de riesgo, los cuales incluyen escalas según la probabilidad de vulnerabilidad o riesgo. Por lo anterior el objetivo de la investigación fue delimitar lo alcances técnicos y metodológicos para el estudio de los procesos de remoción en masa en la enseñanza de la ingeniería, ciencias básicas y avanzadas, y las relaciones interdisciplinarias tal como la Geografía.

La metodología para el estudio y delimitación de los procesos de remoción en masa fue:

Revisión histórica. Se recurrió a una revisión de procesos geológicos relevantes de zonas áridas y húmedas, mediante cartografías digitales, Google Earth Pro e imágenes Landsat 8, estudios históricos y registros de datos, que permitieran identificar e interpretar alteraciones del relieve y en su caso con esto poder inferir futuros procesos como replicas o en zonas con características similares. La delimitación de zonas se inició a partir eventos reportados considerando el relieve, la tectónica, la litología y los climas, ya que pueden existir diversas zonas susceptibles a presentar procesos de remoción en masa de gran magnitud y potencial destructivo se acuerdo con Jaimes et al. (2010).

Figura 1

Para que se produzcan procesos geológicos de remoción en masas, es necesario de agentes: i) externos que pueden ser pasivos (temperatura del perfil, contenido de humedad del suelo) y activos (flujos de agua superficial o subsuperficiales, actividad humana y el viento), para producir erosión eólica o hídrica, transporte y sedimentación, e ii) internos, con la composición asociada al tamaño y distribución de partículas, que en combinación con el tiempo se produce desgaste o microreacomodos y la mineralización, y con la dinámica del clima el efecto de expansión-contracción. Geográficamente a grandes escalas los agentes pueden no ser importantes, pero a microescala tienen un peso considerable para generar inestabilidades en masas de suelo. Además de que el tipo de material, influye para que se manifiesten a diversas escalas de velocidades que varían desde casi ser imperceptibles hasta ser extremadamente rápidos (Hungr et al., 2013).

Para revisar los peligros relacionados a la inestabilidad se requiere de especialistas interdisciplinarios que analicen no solo el proceso sino los efectos socioeconómicos, de esta forma es posible reducir los efectos dañinos, así como difundir el conocimiento y fomentar una cultura sobre el riesgo y evacuación (CENAPRED, 2001). Por tal manera, es importante considerar incluir en la agenda de protección civil no solo mapas, estrategias y programas para mitigar y reducir riesgos (Chávez, 2008), sino focalizar recursos para el estudio e interpretación temprana de puntos vulnerables en el ámbito comunitario, municipal o estatal, tanto de fondos del sector público como del privado, pero a partir de una adecuada selección y aplicación de métodos y técnicas según los datos y el sitio de interés.

La caracterización fue importante debido a que en la revisión de imágenes satelitales se detectó un incremento de zonas urbanas no aptas para infraestructura como lo es en laderas y cerca de cauces de ríos, tal situación aumenta los riesgos de poblaciones ante la incidencia de peligros naturales (Rosete et al., 2009). Además de actividades de expansión urbana, construcción de infraestructuras y extracción de materiales (Cendrero et al., 2006). En este contexto, los problemas socioeconómicos asociados a la geometría económica; laborales, industria, comercio y desarrollo regional (Soberón-Mora et al., 2015), además los desastres naturales originan problemas de migración interna, damnificados, desaparecidos y muertos, con ello millonarias pérdidas económicas en regiones dispersas.

En relación a los métodos y técnicas, fue evidente la existencia de varios métodos para el estudio de los procesos geológicos superficiales, algunos con mayor precisión, pero con cierto grado de dificultad que se ve reflejado en la escasa aplicación, y otros con mayor aplicación, pero arrastrando mayor incertidumbre. Pese a lo anterior, el principal problema en los PRM es la influencia del flujo de agua (Lanni et al., 2012), y a pesar de ello los actuales modelos no incluyen una componente de conectividad para flujo subsuperficial de agua e interpretación geográfica. Y la presencia de agua constante o variable proveniente de alguna fuente de suministro (sea la precipitación, riego o fugas subterráneas) aplicada en un punto determinado, es la principal causa que genera inestabilidad del suelo (Jiang et al., 2016).

Así mismo se ha obtenido que la mayoría de los estudios asociados a inestabilidades de masas de suelo son tratados en un 60 % con el método de factor de seguridad, en un 30 % son utilizados los modelos transitorios y el restante hace uso de metodologías poco comunes como los cinemáticos, los mecánicos y de energía los cuales aún carecen de un software sofisticado para el análisis y procesamiento de datos. Además de que un 70 % de todos estos métodos o técnicas aplica la representación gráfica mediante mapas según el grado de vulnerabilidad o riesgo de nulo a alto, con la limitante de que regionalizan de forma global las características para cubrir grandes extensiones de tierra durante las simulaciones.

Con respecto al muestreo de campo se obtuvo que el sitio con mayor susceptibilidad a remoción de masas fue San Lorenzo Toxico (Ixtlahuaca), ya que los valores de las muestras inalterada sometidas a presiones de confinamiento de 0.25, 0.5 y 1 kg_fcm^-2 arrojaron esfuerzos desviadores muy bajos del orden de 0.20 a 0.32 kgcm^-2 como valores mínimos (Figura 2), además de las condiciones topográficas del orden de 60 a 70° de inclinación, la presencia de una falla geológica y aunado a ello la actividad física del hombre por las construcciones en los bordes de las laderas, así como las detonaciones con explosivos de juegos pirotécnicos. El valor más alto del orden de 1.44 kgcm^-2 se obtuvo para Santa María Zolotepec (Xonacatlán), y para los sitios Magdalena Chichicaspa y Tenancingo se obtuvieron valores mayores, además las condiciones físicas, biológicas y sociales existentes, y las medidas de prevención, influyeron para no incluirlas como resultados críticos de estudio.

Figura 2

Al evaluar el factor de seguridad, se obtuvo un valor de FS = 2.03 para Magdalena Chichicaspa, FS = 1.25 para Santa María Zolotepec y de FS = 0.80 para San Lorenzo Toxico para, lo cual reafirma porque se excluyen los resultados con valores altos, de esta forma las mismas técnicas y métodos permiten caracterizar y priorizar según la disponibilidad de datos.

Además, en la modelación de los procesos de remoción en masa los resultados fueron muy sensibles al grado de importancia del factor desencadenante, tal como las tormentas que a su vez dependen de la combinación de la intensidad horaria máxima y promedio, de la duración y cantidad de precipitación registrada, así como del patrón de distribución temporal en el suelo, lo que justifica el uso adecuado de cada modelo según las características de cada sitio de estudio, es decir un modelo puede predecir eficientemente el comportamiento en un sitio y en otro no, según la disponibilidad de datos de entrada.

Por lo anterior, en la Figura 3 se muestra el comportamiento del proceso aplicando el modelo Hidrogeomecánico propuesto por Teófilo (2019) con los mismos datos de entrada para el caso de Santa María Zolotepec. Gráficamente se observa que la energía mecánica del suelo opone resistencia y se equilibra con la energía hidráulica manteniendo una carga constante de suministro, tal que la mezcla suelo+agua genera que la energía se manifieste constante a partir de los 15 cm de profundidad, lo cual es consistente con la aparición de grietas de tensión superficial de 0 a 15 cm, esto es un indicativo del vencimiento de la energía del suelo y con ello la inestabilidad por factores adicionales.

Figura 3

En este sentido, es conocido que la presión de poro tiene fuerte influencia en los mecanismos de movimientos de masa denotados por lluvia, pero puede ser conveniente aplicar de forma paralela el efecto de la fuerza de filtración, ya que la presión de poros presenta una distribución en todos puntos dentro de un sistema y la fuerza de filtración tiene una dirección, magnitud y sentido, es decir en el sentido del flujo prioritariamente subusperficial y sobre un plano de falla asociado al desplazamiento de la masa que tienda a movilizarse (Teófilo, 2019).

Sin embargo, puede ser adecuado recurrir a la experimentación de campo para generar trayectorias de flujo mediante reproducción de intensidades de lluvia, con lluvias discontinuas y la identificación de patrones de flujo en el perfil del suelo (Teófilo et al., 2019), así como experimentación en laboratorio (Sassa et al., 2005; Towhata et al., 2005).

Como se ha mostrado, la modelación puede ser tan compleja o tan simple, dependiendo del enfoque y participación de los grupos afectados e interesados, así como de las áreas del conocimiento: social, político, geográfico, económico, financiero, ingenieril y científico. Por esta razón la verificación con los mapas existentes como el Atlas Nacional de Riesgo sigue siendo una limitante, ya que hasta ahorita se han encontrado generalizaciones de zonas al no contar con registros, datos de muestreo de campo, ni datos de entrada para las simulaciones, por tal en este estudio se muestra los alcances metodológicos según el área de interés, para que los resultados gráficos sean más próximos a la realidad y con ello se discreticen áreas y se reduzcan a puntos de interés prioritario.

Con respecto a la eficiencia de los modelos se obtuvo que, primero es importante el reconocimiento del ámbito geográfico, social y económico, con ello el reconocimiento de las características y tipos de procesos lo cual influye en la aplicación de una adecuada legislación, planificación e información previa de los riesgos para las poblaciones, y esto puede ayudar a minimizar costos.

Por lo anterior, es necesario recurrir a nuevas metodologías, tal como a la teoría hibrida hidrogeomecánica para generar una propuesta de solución acoplada, por el principio de superposición, para la problemática de los procesos de remoción de masas, debido a que poco han evolucionado los actuales métodos en el estudio de los deslizamientos, y estos procesos se manifiestan especialmente en la época de lluvias de forma imprevista, dispersa e irregular, además de que la ubicación geográfica determinara los riesgos potenciales y la variación de los impactos entre una población y otra (Schmook et al., 2016), de esta forma es posible una planificación adecuada y cuidadosa para normar, prevenir y disminuir impactos negativos (Soto-Cortés, 2015), además de ahorrar miles de millones de pesos, pérdida de riqueza y salvar vidas (Highland y Schuster, 2003), ya que los desastres naturales, debilitan a las estructuras sociales y económicas, y la modelación compuesta, acoplada o hibrida puede generar herramientas que permitan revisar posibles regiones vulnerables.

Aunque el fenómeno de remoción en masas es un proceso complejo, una solución quizás efectiva es el reconocimiento territorial a escala local o en cuencas hidrográficas (Monteleone y Sabatino, 2014), y de ello microcuencas. Por lo que, si cierto porcentaje del recurso se destina a la aplicación de nuevas metodologías o aplicación de varias, en un futuro las pérdidas podrían ser reducidas debido a la existencia de herramientas de prevención y además de que dichas herramientas o métodos se puedan comparar y aplicar según los datos de entrada. Aunque existen gran cantidad de mapas geográficos los resultados deben ser interpretados y validados correctamente (Vázquez et al., 2016; CENAPRED, 2016), y una forma de verificar la precisión es mediante la aplicación de diversas metodologías y técnicas con interpretación geográfica, pero teniendo en cuenta que ningún programa de computadora remplaza el buen juicio de un especialista.

La dinámica del clima ha llevado a un incremento de fenómenos naturales en los últimos años, lo que ha generado la presencia de desastres los cuales han afectado a diversos sectores y, la vulnerabilidad no ha dejado claro las estrategias de prevención.

Es de suma importancia el estudio de los procesos geológicos superficiales, a partir de la ciencia, la ingeniería y la geografía, ya que estas permiten representar la salud de la tierra a través de conceptualización, aplicación de modelos y la representación gráfica.

La humanidad ha influido en la dinámica externa, modificando y generando nuevas geoformas para satisfacer necesidades de desarrollo, alterando la geografía, geología, ecología e hidrología natural de la tierra, inclusive en la siembra de nubes, trayendo consigo cambios en los patrones climatológicos.

La importancia primordial de estudiar los procesos que ocurren en el suelo como los de remoción de masas, se debe a que en esta capa existe microfauna, se desarrolla la fenología vegetal, se regula el ciclo del agua, se reduce el avance del efecto invernadero y los macroporos permiten la ventilación del suelo a la atmosfera, tal que esto debe ocupar a las diversas áreas de las Ciencias de la Tierra.

Es difícil controlar la dinámica del clima, pero es posible revisar, elegir y aplicar técnicas y metodologías adecuadas que permitan conceptualizar el proceso de remoción en masa a partir de la revisión del entorno geográfico, ambiental, demográfico y social, para generar más de una solución a un problema particular y con ello generar mayor aproximación para la interpretación de mapas de riesgos.