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Resumen 

Los métodos de prospección geofísica somera son una herramienta que se ha ido incorporando en las últimas décadas en trabajos relacionados con búsqueda forense. Este trabajo hace una breve descripción de su funcionamiento, a como, de las ventajas y desventajas que tiene cada uno de los diferentes métodos. Se presenta también una revisión de los principales trabajos desarrollados en el mundo, y algunos ejemplos  que se han realizado en México recientemente. Se hace referencia a la importancia del desarrollo tecnológico, y cómo es que éste ha contribuido a mejorar los resultados que pueden obtenerse al aplicarse en el contexto de la búsqueda forense. Este desarrollo es un proceso constante que permite la continua incorporación de nuevas técnicas y nuevos métodos, siempre con la ventaja de ser no destructivos, de reducir la pérdida de evidencia física, y de disminuir el tiempo de excavación. 

Palabras clave: geofísica somera, georadar, tomografía de resistividad eléctrica, magnetometría, búsqueda forense. 

Abstract 

The nearsurface geophysical methods conform a tool that has been getting incorporated through the last decades in work related to forensic search. This work makes a brief description of how it works, and the advantages and disadvantages of each of the various methods. A review of the main works that have been carried out in the world is presented, as well as some examples of what has been done in Mexico recently. There is a mention of the importance of technological development and how it has contributed to improving the results that can be obtained when applied within the context of forensic search. This development is a constant process which allows the continued incorporation of new techniques and methods, always with the advantage of being non-destructive, reducing the loss of physical evidence and cutting down excavation times. 

Keywords: near-surface geophysics, georadar, electrical resistivity, tomography, magnetometry, forensic search. 

 “Ojalá los telescopios no miraran sólo al cielo, sino que pudieran traspasar la tierra para poderlos ubicar” (1) es el reclamo de una de las madres que busca a sus desaparecidos en el desierto chileno de Atacama. Las ciencias de la Tierra, en particular la geofísica, surgieron para buscar respuestas que nos permitan conocer nuestro planeta y lo que hay dentro de él, tristemente, bajo el contexto de violencia generalizada por el que atraviesan algunos países de Latinoamérica, entre ellos México, también incluye un gran número de fosas clandestinas aún sin localizar. 

La Prospección Geofísica Somera (NSG, por sus siglas en inglés), se integra como una de las herramientas disponibles en la tarea de localización y caracterización de fosas clandestinas; esto gracias a los avances tecnológicos actuales, que permiten obtener mejores resultados durante dichos procesos de búsqueda.  El interés para la geofísica es, principalmente, el estudio de objetos de origen geológico de gran magnitud, como yacimientos de petróleo o minerales, fallas tectónicas, entre otros. Por esto, su utilización para la búsqueda y caracterización de objetos de menores dimensiones ha sido resultado del desarrollo tecnológico, tanto en los programas de cómputo de procesamiento de datos y modelación, como en los propios equipos. 

La NSG se basa en medir desde la superficie y, sin alterar el suelo, las propiedades físicas de los materiales que lo conforman. Cuando éste es modificado, ya sea con cortes (excavaciones) o con la presencia de objetos antrópicos o cuerpos geológicos, estas propiedades cambian en menor o mayor medida (2,3). Debido a su funcionamiento, una de las ventajas notables de la aplicación de la NSG en la búsqueda de estructuras enterradas con valor arqueológico, histórico y antropológico es que, al ser métodos no destructivos, ayudan a reducir la pérdida de evidencia física, y a disminuir el tiempo de excavación (4). 

Existe una amplia variedad de métodos de exploración geofísica, para cada uno de los cuales hay una propiedad física operativa a la que el método es sensible (métodos eléctricos, magnéticos, sísmicos, electromagnéticos, entre otros). Dentro de los diferentes métodos, hasta la fecha, los más usados para la ciencia forense son: 1) el Radar de Penetración Terrestre (GPR por sus siglas en inglés); 2) la Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE) e, indirectamente; 3) la magnetometría. En la Tabla 1 Ventajas y desventajas de los principales métodos de prospección geofísica somera aplicados en la búsqueda forense se enlistan las ventajas y desventajas de cada uno, incluyendo la prospección sísmica por el potencial que se observa en sus resultados, como se explicará más adelante. 

Desde hace varias décadas, países como: Inglaterra, Estados Unidos, Australia, Italia, Holanda, Argentina, Canadá, Colombia, y recientemente México, comenzaron a trabajar e incorporar la NSG en la búsqueda forense. Éstos se han utilizado para localizar fosas clandestinas de víctimas de homicidio, en investigaciones de búsqueda criminal, obteniendo diversos grados de éxito, (5-7), también se han utilizado en tumbas sin marcar en panteones (8-10); así como en investigaciones de asesinatos con el objetivo de localizar entierros clandestinos poco profundos (4,11-13). Asimismo, se han llevado a cabo estudios geofísicos sobre entierros simulados, para recopilar datos de control y predecir qué respuestas geofísicas podrían obtenerse en los casos de búsqueda en distintos contextos (14-21)Algunas pruebas de control geofísico han recopilado datos repetidos (time lapse) (21-24), ya que es importante comprender las posibles consecuencias que generan los cambios de temporada, así como la influencia de los productos en descomposición (25) y la cantidad de humedad contenida en la fosa (26) sobre los parámetros físicos y químicos del subsuelo donde se localiza el entierro. 

A la fecha, uno de los métodos geofísicos más utilizado en el ámbito forense, es el Radar de Penetración Terrestre (18,27-35,37)Éste consiste en un par de antenas: una transmisora y otra receptora, ubicadas sobre la superficie del suelo, que son desplazadas conjuntamente sobre toda el área de interés, lo que permite que el trabajo con este método sea relativamente rápido. La antena transmisora emite un tren periódico de pulsos electromagnéticos, que se propaga por el subsuelo y se refleja o refracta a su paso por las distintas superficies reflectoras que encuentra y, posteriormente, es registrado por la antena receptora. Este proceso se repite numerosas veces, mientras se cubre el área de interés. La respuesta registrada dependerá de las propiedades electromagnéticas de los materiales por los que atravesó la onda y la imagen generada se conoce como radargrama. 

El método eléctrico o Tomografía de Resistividad Eléctrica, ha sido ampliamente utilizado en casos arqueológicos para la detección de estructuras y entierros antiguos (38-41)y recientemente, se ha implementado en la búsqueda forense (18,20-22, 24, 42-44). Este método consiste en el uso de un resistivímetro, y un número determinado de electrodos clavados en la superficie, conectados a él. Para cada lectura, un par de electrodos inyecta corriente eléctrica, que forma un campo eléctrico en el subsuelo. El voltaje resultante es medido por otro par de electrodos. Esta configuración se va recorriendo por todos los electrodos del arreglo, hasta cubrir el área y la profundidad deseada. El campo eléctrico formado dependerá de la composición de las distintas capas y materiales del subsuelo (contenido y clase de minerales, fluidos en los poros de las rocas, saturación, sales disueltas), y características que modifican la resistividad eléctrica.  En la figura 1, se describe el funcionamiento del Radar de Penetración Terrestre y de la Tomografía de Resistividad Eléctrica. 

 

Figura 1. Funcionamiento del Radar de Penetración Terrestre y Tomografía de Resistividad Eléctrica.

La magnetometría no es un método recomendable para la detección de fosas (3). Sin embargo, se ha utilizado en la búsqueda de armas u objetos metálicos que pueden estar asociados a la presencia de inhumaciones (17,21,45,46)Esta herramienta se basa en la medición de las propiedades magnéticas de los materiales, tales como la susceptibilidad magnética. Ante la presencia de materiales con distintos contenidos magnéticos, los magnetómetros registran contrastes o anomalías en los valores medidos. Esta técnica también se emplea para el mapeo de cimientos antiguos y localización de hornos y fogatas; también se usa para la ubicación de suelos alterados por la actividad humana, por lo que el método ha sido ampliamente utilizado en investigaciones arqueológicas y actualmente se considera también como una herramienta complementaria en las búsquedas en contexto forense.  

Como se mencionó anteriormente, los avances tecnológicos permiten que cada vez se puedan incorporar más métodos con la posibilidad de obtener buenos resultados. Tal es el caso de la prospección sísmica. Recientemente la Facultad de Ingeniería de la UNAM, ha realizado exitosamente numerosos estudios en escalas de una a dos decenas de metros (47-52); por lo que se considera que, tras realizar experimentos controlados, el uso de esas técnicas puede adaptarse perfectamente a escalas menores de cinco metros. 

Cabe mencionar, que todas las mediciones obtenidas con cada uno de estos métodos deberán ser posteriormente procesadas e interpretadas, de acuerdo con las características de cada uno de ellos y, que la obtención de buenos resultados dependerá, en gran medida, de un correcto manejo de la información y su correcta interpretación. 

Entre algunas de las limitantes de la NSG se encuentran: a) un contraste insuficiente entre el objetivo de interés y el suelo que lo rodea; b) que la respuesta que se observa en la propiedad física medida pueda corresponder a más de una situación u objeto; c) un mal diseño del experimento o equipo con falta de resolución; d) la presencia de ruido. Por lo anterior, se recomienda siempre medir más de una propiedad física, es decir, utilizar más de un método geofísico. Asimismo, es deseable tener información sobre el contexto, el clima y la geología del lugar, de manera que pueda llevarse a cabo una mejor interpretación de las mediciones realizadas. 

En México, el uso de la NSG en la ciencia forense comienza a tener mayor relevancia; sin embargo, a la fecha, aún son pocos los trabajos que se han realizado sobre el tema (53). En los últimos años, el Instituto de Geofísica de la UNAM ha desarrollado y se encuentra participando en diversos estudios (24). Uno de ellos se realizó en un campo de pruebas ubicado en el sur de la Ciudad de México, en una zona volcánica formada por flujos andesíticos (54). En éste, se inhumaron cadáveres de cerdos, simulando 7 fosas con diferentes características y profundidades, y de manera periódica y sistemática, se realizaron sondeos geofísicos de: prospección de Tomografía de Resistividad Eléctrica, Radar de Penetración Terrestre y Magnetometría (24). Todo esto con el objetivo de evaluar la respuesta de los métodos geofísicos en este contexto.  

Se realizó también, un estudio de caracterización geofísica para una fosa común dentro de un panteón, en el estado de Michoacán, México. Este lugar ha servido de panteón por varios años, lo que ha derivado en la remoción de las rocas, dejando sedimentos poco consolidados. En este estudio, se combinó el uso de Tomografía de Resistividad Eléctrica en las modalidades 2D y 3D y Radar de Penetración Terrestre, con el objetivo de generar imágenes de alta resolución y comprobar la funcionalidad de estas técnicas en un contexto forense real y controlado.  

 

Figura 2: resultados de Tomografía de Resistividad Eléctrica.

En la figura 2 se observan los resultados de TRE, en el que se distinguen 13 anomalías con valores bajos de resistividad a una profundidad promedio de 1 m y una separación entre ellas de 1.5 m aproximadamente, que corresponden a las fosas mapeadas. En la segunda parte de la figura 2 se muestra el radargrama obtenido, e igualmente, se pueden observar las anomalías correspondientes a cada una de las fosas. En este trabajo, se obtuvieron resultados de dos diferentes métodos que trabajan con diferentes parámetros operativos, permitiendo correlacionar ambos los resultados. 

Es importante mencionar que una de las técnicas utilizadas en este último estudio, la Tomografía de Resistividad Eléctrica 3D, es una herramienta novedosa, recientemente desarrollada (40,41,54) que genera un volumen de alta densidad de medidas de resistividad, aportando información no disponible con la tomografía bidimensional clásica. El uso de esta nueva metodología es un claro ejemplo de cómo los métodos geofísicos están evolucionando y pueden ser incorporados como una herramienta de búsqueda, logrando cada vez más “traspasar” la Tierra para buscar lo que hay en su interior, similar a lo que hacen los telescopios buscando en el espacio exterior. 

Glosario

Anomalía: representa la diferencia entre el valor medido en un punto de un parámetro y el valor teórico de este mismo parámetro en el mismo punto. El cálculo del valor teórico se hace mediante un modelo teórico. 

Campo Eléctrico: es un campo físico o región del espacio que interactúa con cargas eléctricas o cuerpos cargados mediante una fuerza eléctrica. Su representación por medio de un modelo describe el modo en que distintos cuerpos y sistemas de naturaleza eléctrica interactúan con él. 

Radargrama: perfil vertical continuo del subsuelo con dos ejes, uno de distancia horizontal y otro vertical, donde se registra el ir y venir de la onda electromagnética con el movimiento del georadar. 

Resistividad eléctrica: la capacidad relativa de un material para conducir electricidad cuando se le aplica una corriente. Parámetro estrechamente relacionado con los cambios en la litología del subsuelo debidos a factores como la mineralogía, porosidad, contenido de fluidos y la naturaleza de los mismos. 

Ruido: Perturbaciones indeseadas en la señal que pueden enmascarar o distorsionar la información de interés al sobreponerse a esta dificultando su interpretación. 

Superficies reflectoras: superficie que separa dos medios con propiedades electromagnéticas diferentes provocando que una parte de la onda se refleje y otra parte se refracte. 

Susceptibilidad Magnética: es un parámetro característico del material que describe la razón entre la magnetización inducida en el material y la intensidad del campo magnético H, al cual está sujeto dicho material. La susceptibilidad magnética de un material puede verse como una medida de facilidad que presenta un material al ser magnetizado por un campo magnético H dado. 

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Crédito de imagen: iStock.com/peuceta

Dra. Ana Caccavari Garza. Ingeniera Geofísica egresada de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Realizó sus estudios de maestria y doctorado en el Posgrado en Ciencias de la Tierra, tambien de la UNAM, en conjunto con la Universidad de Burgos, España. Se incorporó al Instituto de Geofísica en 2014, y desde 2016 ha impulsado y desarrollado trabajos que integran el uso de métodos de prospección geofisica somera en el contexto forense. Esto incluye la dirección y participación en diversos proyectos en este tema, de donde se han derivado tesis de maestria y licenciatura. También la organización del 4to Seminario Iberoamericano de Geociencia Forense junto con la IGF (Initiative on Forensic Geology). Así como algunas colaboraciones con la la Licenciatura en Ciencia Forense, CentroGeo y la Universidad de Toronto. Es profesora de la Facultad de Ciencias y del Posgrado en Ciencias de la Tierra de la UNAM. Correo electrónico: anacg@igeofisica.unam.mx

Dr. Gerardo Cifuentes Nava. Doctor y Maestro en Ciencias del Posgrado en Ciencias de la Tierra e Ingeniero Geofísico de la Facultad de Ingeniería por la UNAM. Su especialidad es el Geomagnetismo y la Exploración Geofísica Somera, en particular la Tomografía de Resistividad Eléctrica. Sus publicaciones y trabajos están enfocados principalmente a la exploración de estructuras de interés arqueológico, tanto en el ámbito precolombino como colonial, así como soluciones a problemas geotécnicos para la construcción. Es profesor de la Facultad de Ingeniería, la Escuela Nacional de Estudios Superiores-unidad Morelia y el Posgrado en Ingeniería de la UNAM, en donde ha sido sinodal en trabajos de Licenciatura y Posgrado y así mismo director de diversas tesis con tema principal en su especialidad.

Mtro. Diego Quiroz Suarez. Ingeniero geofísico egresado de la Facultad de Ingeniería y Maestro en Ciencias por el posgrado en Ciencias de la Tierra de la UNAM. Ha participado en trabajos de exploración geofísica somera de interés geotécnico, arqueológicos y forense. Actualmente es ayudante de profesor en las carreras de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias y de Ingeniería Geofísica de la Facultad de Ingeniería. Además, ha impartido la clase-taller “técnicas geofísicas aplicadas a la arqueología” dirigido a estudiantes de la Licenciatura en Ciencia Forense de la UNAM.