La geodesia es la ciencia encargada de estudiar la forma, el tamaño y el campo de gravedad del planeta, y genera información valiosa que da soporte a diversas ramas de las ciencias de la Tierra para entender fenómenos geológicos y atmosféricos.
En entrevista con Héctor Mora, director del proyecto GeoRED del Servicio Geológico Colombiano (SGC), hablamos sobre la geodesia y su aplicación en estudios geodinámicos.
Héctor es Ingeniero Catastral y Geodesta, tiene un título de posgrado en geografía de glaciares y sistemas de geoinformación, es magíster en Ciencias con énfasis en GPS y geofísica aplicada y doctor en Ciencias con énfasis en deformación de la corteza terrestre.
Para entrar en contexto le preguntamos a Héctor, ¿Qué aplicaciones tiene la geodesia?
Héctor: La geodesia se constituyó como un sistema de observación del planeta. Esta ciencia permite el monitoreo de la tierra sólida para calcular desplazamientos, subsidencia, deformación de la corteza y de estructuras debido a fenómenos tectónicos y volcánicos. También permite el estudio de las variaciones en la hidrósfera, para estudiar los ascensos del nivel del mar, las capas de hielo, y las tasas de pérdida por abrasión glaciar.
Con información geodésica se puede hacer un monitoreo de la atmósfera con técnicas que permiten establecer la composición y el estado físico de la ionósfera y la tropósfera; sin mencionar las aplicaciones que tiene en el monitoreo de las variaciones temporales en el campo de gravedad de la Tierra.
Héctor, sabemos que el Servicio Geológico Colombiano tiene una red de estaciones geodésicas, ¿podrías contarnos más acerca del proyecto GeoRED?
Héctor: GeoRED significa Geodesia: red de estudios de deformación. Este proyecto inició en enero del 2007, y consiste en la instalación de estaciones geodésicas permanentes de operación continua en todo el territorio colombiano; en sitios localizados sobre las placas de Nazca, Caribe y suramericana y los bloques acuñados dentro de ellas, como el bloque triangular de Maracaibo.
La GeoRED tiene cobertura nacional y sus propósitos son de geodesia tectónica; está conformada por estaciones permanentes y una red de estaciones de campo para la toma de datos de manera episódica (actualmente utilizada en estudios de subsidencia, diapirismo de lodos, y fallas activas).
¿Qué estudios adelanta actualmente la GeoRED?
Héctor: Las estaciones de la GeoRED toman datos permanentemente, lo cual permite determinar coordenadas diarias y a partir de estas coordenadas, se generan unas series de tiempo geodésicas para la estimación de velocidades. De esta manera se han estimado, por ejemplo, los valores de la subducción de la placa de Nazca, el movimiento del bloque norte de los Andes, el movimiento y la dirección de la placa suramericana y la placa Caribe.
Actualmente, con estos datos estamos generando unos modelos de velocidades y a partir de ellos, se calculan modelos continuos de velocidades y tasas de deformación que indiquen cuáles son las zonas en las que habrá mayor deformación en términos de dilatación, extensión y compresión.
En colaboración con otras entidades estamos incursionando en la implementación de información del GNSS (Sistema global de navegación por satélite) para aplicarlo a la investigación meteorológica y además, estamos trabajando en conjunto con la Dirección General Marítima para hacer una conexión geodésica de los mareógrafos, que permita conocer su posición vertical y determinar si sus señales son influenciadas por la acción tectónica o la subsidencia.
Ya que la geodesia permite determinar las deformaciones en la corteza terrestre, ¿cómo se ha aplicado para entender el levantamiento de la cordillera oriental de Colombia?
Héctor: ¡Esa es la pregunta del millón! En el 2016 hicimos una primera aproximación sobre el levantamiento de la cordillera oriental, donde obtuvimos unos pequeños valores del orden de 2 milímetros por año.
Sin embargo, este 2023 esperamos publicar el primer mapa de campos de velocidades verticales en Colombia. En unas versiones que ya hemos analizado, parece que vamos a tener algunas sorpresas bastante interesantes, incluso en el comportamiento de la cordillera oriental.
Centrándonos un poco más en el estudio de la subsidencia y los estudios en los que has participado que evalúan este fenómeno, ¿qué hallazgos se han obtenido y qué hay por hacer a futuro?
Héctor: Hicimos un estudio en Bogotá mediante el uso de imágenes de radar TerraSAR–X; ya tenemos una valoración cuantitativa de los valores de subsidencia en la Sabana de la ciudad, ahora necesitamos correlacionar esa información con la información pluviométrica y tasas de extracción de aguas subterráneas para tratar de establecer cuáles son las causas de la subsidencia; teniendo en cuenta que aquí tenemos circunstancias de compactación, partiendo del hecho que este fue un antiguo lago en el pasado.
En la Bahía de Cartagena también cuantificamos la subsidencia integrando imágenes de radar. Además, buscábamos verificar y hacer la corrección a los valores correspondientes de los mareógrafos para establecer si estaban afectados por fenómenos de subsidencia, pues los valores de los mareógrafos de la bahía eran inusualmente altos con respecto a la generalidad de los mareógrafos en el caribe.
En ambos estudios encontramos valores de subsidencia significativos en zonas específicas que deben ser tenidos en cuenta para el ordenamiento territorial.
Para finalizar, ¿qué oportunidades de aplicación de la geodesia ves en Colombia que aún no se hayan explorado? Si es posible, que estén asociadas a estudios de fenómenos de remoción en masa que tanto han afectado diversas regiones del país.
Héctor: En Colombia tenemos un gran reto asociado al estudio de las fallas activas, son muy pocas las fallas que se han caracterizado en el país que tienen un estudio neotectónico y paleosismólogico (como el que recientemente se hizo en la Falla de Algeciras gracias a un estudio adelantado en conjunto con la UPTC).
La tecnología geodésica espacial o tecnología GPS, es aplicada para comprender la cinemática de las fallas activas; colocando estaciones GPS a lado y lado de la falla con periodos de observación de 5 o 6 años, podemos determinar cómo son los movimientos de las fallas y que repercusiones tienen en otros fenómenos como los movimientos en masa -sin dejar a un lado otros factores detonantes de estos movimientos, como las lluvias-.
Con geodesia se puede hacer un monitoreo de deslizamientos gracias a la tecnología de Interferometría de radar de apertura sintética para ver cómo se presentan los movimientos en áreas en las que ya se haya identificado una susceptibilidad a la ocurrencia de estos fenómenos. Esto requiere un trabajo sistemático, rutinario y de muchos años para intentar cuantificar los movimientos.
Además, integrando la topografía y la geodesia se pueden hacer monitoreos a los movimientos en masa utilizando técnicas de medición electrónica de distancias; esta técnica tiene algunas limitaciones porque en los cuerpos del deslizamiento se deben localizar unos reflectores que se pueden perder si ocurre el deslizamiento. Sin embargo, existe la posibilidad de utilizar tecnologías de bajo costo con transmisión de datos en tiempo real.
Si lográramos tener este tipo de información sobre algunos movimientos en masa, podría plantearse un sistema de alerta temprana.
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