Escáner 3D y tecnologías geofísicas pasivas: soluciones de prospección no intrusivas para explorar el subsuelo
La geofísica pasiva representa un avance tecnológico importante en el ámbito de la exploración subterránea y la investigación profesional. A diferencia de los métodos activos, que envían señales al suelo, las técnicas pasivas aprovechan los campos naturales de la Tierra para detectar estructuras enterradas sin alterar el medio.
Utilizadas en arqueología, geología e ingeniería, estas técnicas permiten cartografiar y analizar el subsuelo de manera no invasiva, facilitando la búsqueda de cavidades, estructuras antiguas y yacimientos minerales. Estos equipos se destacan como herramientas muy útiles, combinando precisión y respeto por el medio ambiente, con aplicaciones en diversos campos que requieren una exploración no intrusiva y fiable.
Principios básicos de la geofísica pasiva
Las técnicas de geofísica pasiva se basan en el análisis de los campos naturales: magnéticos, gravitacionales o electromagnéticos, para detectar anomalías en el subsuelo. A diferencia de los métodos activos que utilizan señales emitidas para producir imágenes, la geofísica pasiva capta las señales naturales del terreno y las variaciones del campo magnético terrestre.
Esto permite detectar cavidades u objetos ferrosos sin interferencias directas, a diferencia de los radares de suelo que necesitan emitir señales y tienen limitaciones en su interpretación. Además, los métodos pasivos, conocidos a menudo como «escáneres 3D», ofrecen una lectura intuitiva de los resultados mediante imágenes y colores que aparecen directamente en el dispositivo, facilitando así el análisis.
Tipos de dispositivos geofísicos pasivos
Magnetómetros
Los magnetómetros miden las variaciones del campo magnético terrestre para detectar objetos que alteran dicho campo, como metales ferrosos y cavidades. En arqueología, estos dispositivos se utilizan para localizar sitios de excavación al identificar perturbaciones en el campo magnético causadas por estructuras enterradas u objetos metálicos.
También se utilizan ampliamente para la detección de cavidades subterráneas. Gracias a los magnetómetros, es posible localizar con precisión áreas de interés. En España, los arqueólogos y geofísicos emplean este tipo de equipamiento para orientar sus excavaciones, limitando así las alteraciones en los sitios históricos. Recientemente, arqueólogos han usado este tipo de detectores para localizar túneles desconocidos cerca de estructuras antiguas en lugares emblemáticos como Medina Azahara o Segóbriga, aprovechando tecnologías avanzadas como ERT.
Gravímetros
Los gravímetros detectan las variaciones del campo gravitacional terrestre causadas por diferencias de densidad en el suelo. Este tipo de medición es particularmente útil en geología y exploración minera, donde ayuda a localizar formaciones minerales en profundidad y a cartografiar las estructuras geológicas.
Al medir los cambios de gravedad, los gravímetros pueden revelar la presencia de cavidades, fallas o depósitos de minerales. A pesar de su alto costo, los gravímetros son valorados por su precisión en la cartografía geológica, ofreciendo una vista detallada del subsuelo y permitiendo planificar búsquedas específicas sin perforar el terreno.
Sensores electromagnéticos
Los sensores electromagnéticos aprovechan los campos electromagnéticos naturales para detectar anomalías en el subsuelo. Se utilizan con frecuencia en hidrogeología para localizar acuíferos y en geotecnia para analizar las estructuras del terreno. Estos sensores funcionan detectando las variaciones del campo electromagnético creadas por los distintos materiales del subsuelo.
Su uso es especialmente adecuado para identificar agua subterránea y otras estructuras geológicas, proporcionando información esencial para proyectos de construcción o preservación ambiental. Su capacidad para aportar datos no invasivos los convierte en una herramienta particularmente valiosa en estudios hidrogeológicos.
Aplicaciones de los dispositivos geofísicos pasivos
Los dispositivos geofísicos pasivos se emplean en una amplia variedad de campos, cada uno aprovechando las características específicas de cada tipo de instrumento.
Arqueología
En arqueología, los dispositivos pasivos, especialmente los magnetómetros y escáneres 3D, se emplean habitualmente para detectar estructuras antiguas sin alterar los sitios históricos. Por ejemplo, magnetómetros han permitido identificar muros de antiguas ciudades romanas enterradas bajo campos, al medir las variaciones magnéticas asociadas a la presencia de rocas y metales.
Asimismo, la tecnología de los escáneres 3D, como el OKM Fusion Lite, ayuda a localizar cavidades y grandes masas sin necesidad de excavar. El uso de estos dispositivos permite proteger los restos arqueológicos, preservando la integridad de los sitios históricos.
Geología y exploración minera
En el ámbito geológico y minero, los gravímetros aportan una gran cantidad de información. Al medir las variaciones de densidad en el subsuelo, permiten detectar depósitos o formaciones geológicas específicas. Por ejemplo, en exploraciones en terrenos montañosos, los gravímetros ayudan a identificar capas ricas en metales preciosos como oro, plata o incluso tierras raras.
En regiones con alto potencial minero, estos instrumentos orientan eficazmente los estudios al identificar ubicaciones estratégicas para perforaciones. Los geofísicos también los utilizan para detectar fallas y formaciones rocosas, lo que ayuda a comprender mejor la estructura geológica.
Hidrogeología
Los sensores electromagnéticos son ampliamente utilizados en hidrogeología para identificar acuíferos y localizar fuentes de agua subterránea. En regiones áridas, donde la búsqueda de agua es vital para los habitantes, estos sensores se utilizan para identificar acuíferos potenciales al analizar las variaciones del campo electromagnético.
Permiten cartografiar las zonas de infiltración y determinar la magnitud de las reservas de agua, una información clave para la agricultura o proyectos de construcción. La precisión de estos dispositivos en la detección de agua subterránea ya ha demostrado ser muy útil para este tipo de investigaciones.
Ingeniería civil y construcción
En el sector de la ingeniería civil, los dispositivos geofísicos pasivos ayudan a identificar estructuras y cartografiar el terreno antes de realizar trabajos de construcción. Los escáneres 3D se emplean con frecuencia para detectar cavidades o antiguas redes subterráneas, minimizando así los riesgos de hundimientos y accidentes.
Por ejemplo, antes de construir en zonas urbanas densas, los ingenieros utilizan estos dispositivos para localizar tuberías o túneles antiguos. Gracias a estas mediciones, pueden asegurar las obras y adaptar los cimientos en función de las particularidades del terreno.
