Los satélites de radar podrían mostrar áreas donde se están formando sumideros, prediciendo el colapso antes de que ocurra.

Los sumideros a menudo aparecen repentinamente, sin previo aviso. Una nueva herramienta podría ayudar a cambiar todo eso, al buscar pequeños cambios en el suelo desde lo alto.

Un sumidero que se abrió en la US 101, en Oregón. Créditos de imagen: Departamento de Transporte de Oregón.

Los sumideros son agujeros en el suelo que se forman en las rocas calizas (u otras parecidas a las calizas) debajo del suelo. Básicamente, el agua ácida ingresa al subsuelo y comienza a disolver las rocas. El problema es que aunque los sumideros se forman y evolucionan lentamente, a menudo no se ve venir un sumidero, porque se disuelve desde adentro. Esta imprevisibilidad los hace muy problemáticos, pero podría haber una solución: monitoreo aéreo.

El profesor de geofísica Shimon Wdowinski y su antiguo becario de investigación postdoctoral Talib Oliver-Cabrera de la Universidad de Florida se unieron a investigadores de la Universidad del Sur de Florida para inspeccionar varias áreas en el “Sinkhole Alley” de Florida.

El área es rica en rocas calizas y dolomitas, las cuales pueden disolverse con relativa facilidad en el agua. Pero sobre el terreno, los signos de formación de sumideros pueden ser difíciles de detectar. Podría buscar cosas como grietas en edificios o ventanas o ventanas que no se cierran correctamente debido al hundimiento del suelo (un fenómeno que generalmente precede a la formación de un sumidero), pero en general, las probabilidades de detectar un sumidero están en su contra.

Pero si usa datos satelitales, eso puede cambiar. Los investigadores de Florida utilizaron tecnología de radar para detectar cambios en la tierra y monitorear el hundimiento. Utilizaron satélites equipados con InSAR (radar interferométrico de apertura sintética), que puede detectar cambios en el suelo con precisión milimétrica.

“Nuestra investigación muestra que con tecnología especial de radar satelital, podemos monitorear grandes áreas en busca de hundimientos localizados y proporcionar información de advertencia muy valiosa que podría proteger a las personas y sus propiedades”, dijo Wdowinski.

Mapa que muestra la distribución de los sumideros en Florida. Créditos de imagen: Universidad Internacional de Florida.

El enfoque resultó exitoso y se identificaron numerosas áreas de sumideros. A partir de ahí, los investigadores pasaron a la verdad sobre el terreno de sus hallazgos. Se enfocaron en sitios que parecían particularmente en riesgo: en algunas áreas, el hundimiento de la tierra estaba ocurriendo a un ritmo de más de medio centímetro por año.

Para probar si los sumideros fueron realmente los responsables del hundimiento observado, los investigadores utilizaron métodos geofísicos terrestres. El área disuelta tiene diferentes propiedades físicas en comparación con el subsuelo circundante. En este caso, los investigadores desplegaron sondeos utilizando métodos eléctricos y otro tipo de radar (radar de penetración terrestre), así como perforaciones para excavar en los sumideros sospechosos. Los resultados confirmaron que los sumideros fueron los responsables del hundimiento observado.

Radar eléctrico (arriba) y de penetración en el suelo (abajo) de diferentes áreas, que muestra las áreas del sumidero. Luego se excavaron pozos (B1 y B2 en la imagen superior) para confirmar los hallazgos. Adaptado de Talib et al, 2022.

El método demostró ser efectivo, dicen los investigadores, y podría implementarse en cualquier lugar donde existan tales datos satelitales.

“Si bien probamos el método solo en los condados de Hernando y Pasco, también funcionaría en los condados de Hillsborough y Pinellas, y en cualquier otro lugar con patrones de construcción y vegetación similares”, dijo Sarah Kruse de la Universidad del Sur de Florida.

Sin embargo, hay algunas salvedades en el estudio. Para empezar, no está claro qué tamaño de sumidero se puede detectar; los más pequeños e incipientes pueden evadir la detección. Además, los sumideros a veces evolucionan con bastante rapidez, antes de que el satélite tenga la oportunidad de detectarlos.

“En general, la implementación de InSAR para detectar la actividad de los sumideros en el centro-oeste de Florida ha demostrado ser una herramienta prometedora, pero aún con limitaciones”, escriben los investigadores en el estudio. “El colapso del sumidero puede ocurrir en cuestión de segundos. Por lo tanto, la capacidad de detección de la técnica se limita a los sumideros que presentan hundimiento durante al menos más tiempo que el intervalo de repetición del paso del satélite”.

Aún así, dado el daño que pueden causar los sumideros, el método podría ser muy útil incluso en estas deficiencias. Las áreas propensas a los sumideros podrían monitorearse de cerca y se podrían prevenir muchos daños.

El estudio fue publicado en la revista Detección Remota del Medio Ambiente.