Un estudio realizado por CEI Campus Moncloa revela en Lorca las mayores tasas de hundimiento del terreno de Europa

El estudio se ha realizado en el marco del Campus de Excelencia Internacional de Moncloa , por investigadores del CSIC y la UCM , mediante observación radar de satélites de la Agencia Europea del Espacio

26/10/2011

Tasa de hundimiento medio anual y hundimiento
acumulado de 1992 a 2007 El estudio se ha realizado en el marco del Campus de Excelencia Internacional de Moncloa, por investigadores del CSIC y la UCM, mediante observación radar de satélites de la Agencia Europea del Espacio.

El hundimiento del terreno debido a extracción de agua subterránea es un fenómeno bien conocido. Sin embargo, el estudio ha observado por primera vez que estos hundimientos responden, de forma transitoria y no-lineal con el tiempo, a los periodos de sequía. Y estima unas tasas de hundimiento de hasta 15 cm por año en la cuenca de Lorca (Murcia), las mayores de toda Europa.

La cuenca del río Guadalentín, donde se asientan las localidades de Puerto Lumbreras, Lorca, Totana y Alhama de Murcia, es una vega muy fértil y durante las últimas décadas ha desarrollado un potente sector agrario. Sin embargo, la demanda de agua para sostener las explotaciones agrícolas ha crecido enormemente. En una región semiárida, como es el sureste de la Península Ibérica, con recursos hídricos limitados, su uso ha acabado por ser deficitario. Y así, desde mediados de los años 60 se han extraído del subsuelo recursos hídricos subterráneos para sostener esta actividad.

El estudio realizado por un grupo de investigadores del Instituto de Geociencias (centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Complutense de Madrid) José Fernández Torres y Pablo José González Méndez ha revelado, a partir de observaciones de satélite, un hundimiento del terreno de aproximadamente 1,5 a 1,6 metros a lo largo de 15 años. Este estudio, y su relación con los procesos de sequía, se ha publicado en la prestigiosa revista Geology y ha servido para ilustrar su portada en su volumen de junio de 2011.

Se ha observado que la explotación de agua subterránea es muy superior a las recargas naturales (infiltración de lluvia y retornos de los regadíos), lo que se manifiesta en las últimas décadas en un descenso sostenido de las reservas de los acuíferos. Este descenso produce que los materiales del acuífero ”“rocas y sedimentos que forman la matriz sólida”“ estén sometidos a menor presión interna ”“descenso de presión de poro”“, se compacten y pierdan volumen. Esta pérdida de volumen se transmite generando un hundimiento de la superficie del terreno. Este proceso de hundimiento sobre acuíferos es un fenómeno bien conocido por investigaciones previas, aunque no se conocía su ocurrencia en la vega de Lorca. Sin embargo, ha sido sorprendente encontrar tasas de hundimiento que alcanzan valores máximos entre 6 y 15 centímetros por año, lo que hace que sea una de las zonas con tasas de hundimiento más rápidas en el planeta, y la mayor de Europa afectando una extensión tan grande (aproximadamente 690 kilómetros cuadrados).

Un segundo aspecto destacable es que el nivel de detalle y el análisis temporal de los datos revelan que la tasa de hundimiento no fue constante durante todo el período. Así tras la sequía de los años 1992 a 1995, el terreno respondió con una aceleración de la tasa de hundimiento, alcanzando más de 15 centímetros por año entre 1996-1997. Esta fase de aceleración se estableció de forma rápida en el tiempo, seguida por una desaceleración exponencial que duró 8 años, tras los cuales las tasas de hundimiento volvieron a los valores que se registraban durante el periodo estudiado inicialmente (1992-1995).

Los valores de hundimiento se han determinado mediante el análisis conjunto de 51 imágenes radar de esta zona, adquiridas por los satélites ERS y ENVISAT de la Agencia Europea del Espacio. La técnica que se ha aplicado, interferometría radar diferencial, determina los pequeños retrasos o adelantos que se producen en las ondas radar emitidas y recibidas desde un satélite en dos instantes diferentes. Estos retrasos diferenciales ”“entre cada par de imágenes comparadas”“ producen un patrón de interferencia que es proporcional al cambio de la distancia entre la posición del satélite y el terreno. De esta manera se pueden determinar cambios topográficos con una resolución milimétrica y su evolución con el tiempo.

Los resultados de este estudio, y en particular la variación con el tiempo, revelan información que sirve para caracterizar el comportamiento mecánico del acuífero. Así, sabiendo cuándo se aplicó un estímulo externo (periodo de sequía) y el tiempo necesitado por el acuífero para acomodarse a él, se pueden determinar características hidráulicas, condiciones de drenaje y flujo de fluidos en el acuífero. La observación de deformación transitoria (8 años) indica posiblemente una alta compresibilidad y alta conductividad hidráulica, así como un espesor significativo de materiales compresibles.

Actualmente, estos investigadores y su equipo están profundizando en estos resultados a través de dos líneas de investigación:

a) Junto con investigadores del Instituto Geológico y Minero de España y la Universidad de Alicante, se estudia la caracterización mecánica en laboratorio y con simulaciones por ordenador de este tipo de materiales. Éste y nuevos estudios en esta línea podrían mejorar la gestión de los recursos hídricos y caracterizar las propiedades geotécnicas con aplicaciones en seguridad en la edificación.

b) En colaboración con la profesora Kristy F. Tiampo de la Universidad de Western Ontario en Canadá e investigadores del Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia de Italia, se está estudiando la serie sísmica de Lorca del pasado 11 de mayo, y su modelado usando la caracterización mecánica de los suelos, el historial de hundimientos y el análisis interferométrico de imágenes radar. Esta línea permitirá conocer con gran detalle el proceso de ruptura y liberación de energía sísmica.

Audio de de la noticia en RNE5:

Ámbito: Asuntos Generales    Fuente: CEI Campus Moncloa

Fecha del evento:

26/10/2011