Chile alberga la mayor superficie glacial del hemisferio sur fuera de la Antártida, sumando 23.641 km^2(Segovia y Videla, 2017). La abundancia de este glaciar aporta importantes beneficios a Chile, como elagua reservas, reducción de la gravedad de las inundaciones y sequías estacionales, y el valor turístico. Sin embargo, Los glaciares también traen consigo importantes desafíos, en particular, debido a su amplio retroceso y al aumento asociado de los deslizamientos de tierra e inundaciones (Harrison et al. 2018). A medida que los glaciares retroceden, dejan sin apoyo las paredes del valle que son propensas a los deslizamientos de tierra. Además, este retiro da lugar a nuevos lagos, represados por depósitos glaciares no consolidados (morrenas) o hielo. Las inundaciones asociadas con el colapso de estas presas naturales se conocen como Inundaciones por Desbordamiento de Lagos Glaciales (Glacial Lake Outburst Floods, GLOF).
Los GLOFs han matado a más de 5.700 personas en el último siglo a lo largo de la Cordillera de los Andes (Carrivick &Tweed, 2016). Además, los lagos glaciales son cada vez más numerosos y más grandes (Shugar et al. 2020), y se espera que sus inundaciones aumenten en frecuencia debido al cambio climático (Harrison et al. 2018). Estas tendencias se han observado también en Chile, donde el impacto de los GLOFs ha aumentado en las últimas décadas (Iribarren et al. 2015). Este aumento de los daños en Chile es el resultado de la combinación de los factores naturales que han aumentado la frecuencia de GLOF y el crecimiento de la red de carreteras y turismo que se ofrecen en zonas de riesgo.
La mayoría de los países vulnerables a los GLOFs están desarrollando o ampliando los sistemas de alerta temprana que detectan los GLOF en sus primeras etapas. Sin embargo, el rápido desarrollo de estas inundaciones no permite que se detecten a tiempo y solo es posible emitir una advertencia de horas y minutos antes de que se produzcan los daños, lo que no es suficiente para evitar la pérdida de vidas e infraestructura.
En la mayoría de los casos, los GLOFs están asociadas a la combinación de un nivel de lago inusualmente alto y un desencadenante de inundación como una entrada de agua elevada (debido a la lluvia o al deshielo), un desprendimiento de tierras, una avalancha o un desprendimiento de hielo. Proponemos desarrollar un sistema capaz de aprovechar esta relación entre los GLOFs y los niveles inusualmente altos de los lagos para anticiparse a los periodos de inundación. Denominamos a este sistema SAGAZ (Sistema de Alertas Glaciares Avanzadas). SAGAZ identificará estos períodos de mayor riesgo de riesgo de GLOF utilizando un modelo de predicción alimentado por la meteorología pasada y futura combinada con los datos locales de las estaciones de control in situ. estaciones de control in situ. Una vez que el sistema identifique un periodo de mayor riesgo, emitirá una alerta con varios días de antelación, lo que permitirá a las autoridades y a la población prepararse para el caso de una inundación.
Por lo tanto, además de detectar y alertar sobre el inicio de una inundación glaciar, como hacen otros sistemas actualmente desplegados en Chile y otros países, SAGAZ será único por su capacidad de actuar ante estos avisos de inundación, anticipando los periodos de alto riesgo de inundaciones. El sistema de alerta SAGAZ estará compuesto por el modelo predictivo descrito y una red de estaciones de vigilancia lacustre equipadas con un enlace satelital en tiempo real. Esta red también será única, ya que estará compuesta por sensores de bajo coste, bajo peso y de hardware abierto, desarrolladas y fabricadas en Chile. Estas estaciones son lo suficientemente ligeras como para ser instaladas por personal a pie, lo que reduce significativamente el coste de instalación, que a menudo se realiza con el apoyo de un helicóptero. El primer prototipo de estación de monitoreo fue construido en la Universidad de Magallanes y se instaló el 16 de noviembre de 2020, en la Laguna de Los Témpanos, un lago de 6 km^2 represado por el glaciar Steffen en el Campo de Hielo Norte de la Patagonia. Este prototipo tuvo un coste de 1.000 dólares y ha estado transmitiendo datos continuamente desde su instalación.
El objetivo de este proyecto es mejorar el diseño de ese primer prototipo de estación de monitoreo de lagos y desplegar una red de 30 unidades, en lagos con alto riesgo de inundación de caseríos, tierras de cultivo, puentes o carreteras. Esta red de vigilancia alimentará los servidores de SAGAZ, que ejecutarán los modelos predictivos y establecerá los niveles de alerta de cada lago monitorizado.
Esta propuesta tiene dos objetivos principales que apuntan a la finalidad común de sentar las bases de un sistema de alerta GLOF eficaz: (1) Desarrollar, desplegar y validar un prototipo de implementación del sistema de alerta SAGAZ en las regiones de Aysén y Magallanes en Chile. (2) datos críticos de campo necesarios para el desarrollo, entrenamiento y validación de modelos predictivos. Estos datos consisten en series temporales del nivel del lago, temperaturas locales y precipitaciones, que son necesarias para comprender el estado normal de los lagos con potencial de GLOF y cómo responden al forzamiento climático.