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Desde satélite no se ve el agua subterránea: se ven sus consecuencias en la superficie. Los indicadores que funcionan son los que responden a la física del problema —dónde se acumula e infiltra el agua, dónde hay fracturas y dónde la vegetación sigue verde en la época seca—, y su producto es un mapa de prioridades, no un mapa de agua.
Este artículo es para quien quiere entender qué aporta realmente la teledetección en prospección hidrogeológica, antes de contratar geofísica o perforar.
La conexión no es mágica: tiene mecanismos concretos.
Conviene empezar por lo que no hace el satélite, porque es lo que más se promete en este terreno: no detecta agua a profundidad, no mide el nivel freático de una parcela y no sustituye un sondeo. Lo que aporta es otra cosa, y es valiosa: ordenar un territorio grande con criterios físicos coherentes, antes de gastar en campo.
El agua que recarga un acuífero entra por la superficie, y entra mejor donde el terreno es tendido, donde la red de drenaje concentra escorrentía y donde el material superficial es permeable. Esa es la base de los indicadores topográficos.
En roca cristalina hay un segundo mecanismo. El acuífero se forma por alteración de la roca —una capa de saprolita que almacena y una capa fisurada que conduce— y ese perfil se desarrolla siguiendo la paleotopografía, no al azar [1]. Por eso el relieve actual guarda relación con el espesor de material alterado.
Y hay un tercero, biológico: la vegetación profunda accede al agua y se mantiene verde cuando el resto se seca. Es un indicador indirecto, pero muy útil en climas con estación seca marcada.
Con esos tres mecanismos en mente, la lista de indicadores deja de ser arbitraria: cada uno responde a uno de ellos, y por eso tiene sentido ponderarlos en vez de sumarlos sin más.
Índice topográfico de humedad. Combina el área que drena hacia cada punto y su pendiente. Señala dónde el agua tiende a acumularse e infiltrarse, y suele ser el indicador con más peso.
Pendiente. Invertida: el terreno tendido infiltra, el escarpado evacua.
Densidad de drenaje. Una red densa indica un sistema que capta y conduce agua; su patrón también informa del sustrato.
Densidad de lineamentos. Alineamientos del relieve y de la imagen que suelen corresponder a fracturas, que son las vías de circulación en roca dura [2].
Verdor al final de la seca. Vegetación que se mantiene verde cuando el resto se agosta indica agua accesible para las raíces.
Humedad superficial. Índices basados en verde e infrarrojo cercano que detectan agua en superficie o suelos húmedos persistentes.
Los dos primeros salen de un modelo digital del terreno, como el de Copernicus con 30 m de paso [4]; los cuatro últimos, de imagen multiespectral, con Sentinel-2 como fuente gratuita y sistemática [3] o imagen comercial cuando hace falta más detalle.
Ninguno de los seis decide solo: el valor está en que apunten en la misma dirección sobre la misma zona.
En la práctica, cada capa se normaliza y se pondera; la suma da un índice continuo que después se clasifica en zonas. Los pesos son un juicio experto, apoyado en la práctica publicada, y deben declararse siempre.
Dos decisiones técnicas condicionan el resultado y conviene preguntarlas.
El margen de cálculo. Las cuencas no terminan en el límite de la parcela. En nuestro índice se trabajó con 5 km de margen alrededor del área para que la acumulación de flujo no quedara cortada.
La resolución. Un índice a 3 m distingue detalles dentro de una parcela; uno a 30 m describe el contexto. Ambos son útiles, pero responden a preguntas distintas.
Aquí es donde más se malinterpreta el producto. Las clases del índice suelen construirse por cuantiles: cada una ocupa la misma fracción del área por construcción.
Eso significa que el mapa no dice que el 20 % del terreno tenga potencial alto. Dice dónde está el mejor 20 % de ese terreno concreto. Si toda la zona es mala, seguirá habiendo un «mejor 20 %».
Por eso el índice se acompaña de su incertidumbre: al perturbar ligeramente los pesos, se puede calcular la probabilidad de que cada píxel siga estando en la clase alta y la desviación del índice. Una zona que aguanta esa perturbación es una zona robusta; una que cambia de clase con pequeños ajustes, no.
El detalle de preparación decide si un indicador aporta o mete ruido.
Los compuestos de vegetación se construyen con muchas escenas del periodo seco, no con una sola. En nuestro índice se usaron 31 escenas de un mismo año, con cobertura clara por encima del 99 %, y el resultado se suavizó para evitar el ruido de píxel aislado.
Los lineamentos no se dibujan a mano: se extraen de forma reproducible. En este caso, a partir de la primera componente principal de las ocho bandas de la mejor escena, con un detector de bordes y un cálculo posterior de densidad.
Las capas topográficas se derivan del modelo del terreno con el mismo algoritmo de dirección de flujo para todo el área, y con margen suficiente alrededor.
La normalización de cada capa debe ser explícita: qué rango se considera mínimo y máximo, y si hay recorte de extremos. Dos normalizaciones distintas dan mapas distintos con los mismos datos.
Los mismos indicadores no pesan igual en todas partes.
En roca cristalina mandan los lineamentos y el espesor de alteración, que se infiere del relieve suavizado y de la vegetación. La red de drenaje ayuda a identificar las direcciones estructurales.
En terreno sedimentario pesan más la topografía y la geomorfología: terrazas, paleocauces y abanicos aluviales. El verdor mantiene su valor como indicador de agua somera.
En terreno volcánico la interpretación se complica: coladas y piroclastos generan permeabilidades muy contrastadas a corta distancia, y los indicadores de superficie pierden capacidad de predicción.
En zonas regadas o urbanizadas, los indicadores de vegetación y humedad se contaminan con actividad humana, y hay que enmascarar esas superficies antes de calcular nada: un pivote de riego o un jardín urbano producen exactamente la señal que se busca, y por un motivo que no tiene nada que ver con el acuífero.
Por eso el primer paso de un índice no es técnico sino geológico: decidir en qué marco se está trabajando y qué pesos tienen sentido ahí.
La vegetación sin más. Un campo verde puede estar regado. El indicador útil es el verdor en época seca y sin riego.
Los lineamentos aislados. Un alineamiento puede ser un camino, un linde o una sombra del relieve. Lo que informa es la densidad y su coherencia con la geología.
La humedad puntual tras la lluvia. Refleja el evento, no el acuífero. Se trabaja con compuestos de periodo seco.
Los mapas de «detección de agua» sin método. Si una propuesta no explica qué capas usa, con qué pesos y con qué margen de cálculo, el mapa no se puede juzgar ni repetir, y eso lo inhabilita como base de una decisión de perforación.
Los índices de un solo día. Una escena aislada mezcla condición estacional y ruido. Los compuestos de varias fechas son mucho más estables.
Un mapa de favorabilidad se puede comprobar, aunque no con la misma facilidad que una medida.
Contra pozos existentes. Si en la zona hay pozos con caudal conocido, se comprueba si caen en las clases altas del índice. No es una validación estadística fuerte con pocos pozos, pero es la comprobación más directa.
Contra la geofísica posterior. Cuando las líneas confirman espesores de alteración mayores en las zonas señaladas, el índice queda respaldado para ese terreno.
Contra el resultado del sondeo. Es la comprobación definitiva y la más cara; por eso se documenta siempre, para que el siguiente trabajo en esa zona parta de más información.
Lo importante es que esa comprobación se escriba. Un índice que nunca se contrasta se convierte en un mapa bonito que se copia de proyecto en proyecto sin saber si funciona.
No se puede concluir profundidad, ni caudal, ni calidad del agua. Tampoco la estructura del subsuelo: el índice describe la superficie y lo que se infiere de ella.
Y hay un límite de escala que conviene tener presente. A escala regional existen productos que miden variaciones de masa de agua almacenada, útiles para diagnósticos de cuenca y tendencias de sobreexplotación [5], pero que no dicen nada sobre una parcela concreta.
Cada escala responde a su pregunta: el índice orienta la campaña, la geofísica resuelve la estructura y el sondeo confirma. La secuencia completa está en prospección de agua subterránea y el detalle del paso geofísico en tomografía eléctrica para buscar agua.
El producto habitual tiene cuatro partes: el índice continuo y su clasificación por zonas, las capas normalizadas que lo componen, los mapas de probabilidad e incertidumbre y una nota metodológica con los pesos, los umbrales y el margen de cálculo.
Todo ello en formato abierto y georreferenciado, para que se pueda cruzar con cartografía geológica, catastro o planificación de accesos.
La nota metodológica es la pieza que más se olvida y la que hace auditable el trabajo: sin ella, nadie puede repetir el cálculo ni juzgar si los pesos elegidos eran razonables para ese terreno.
No. Ordena el terreno por favorabilidad y ahorra campañas, pero no sustituye la geofísica ni el sondeo.
Depende de la escala de decisión: 30 m bastan para el contexto y Sentinel-2 cubre la mayoría de los casos; para trabajar dentro de una parcela pequeña conviene imagen comercial de pocos metros.
Los indicadores basados en vegetación funcionan mejor donde hay contraste estacional claro. En climas sin estación seca marcada pierden valor, y el peso se desplaza hacia el relieve y la estructura.
Sí, y es uno de sus usos más eficientes: ordenar varias parcelas por potencial relativo con el mismo método antes de decidir dónde se hace la campaña de campo.
No. Es el paso anterior: acota dónde desplegar las líneas, cuya interpretación depende de su propio procedimiento de inversión y de su error declarado [6].
Con archivo disponible, días. Es la parte más rápida y la que más terreno descarta, como explicamos en cómo localizar agua subterránea.
Los indicadores satelitales no encuentran agua: ordenan el terreno para que el trabajo de campo se gaste donde tiene sentido. Ese filtro previo se plantea antes de mover un equipo, en el servicio de agua subterránea.
Fuentes
Imagen de portada: Gene Daniels, California — San Joaquin Valley (dominio público), recortada y tratada.
Autor
M.Sc. Eimy Ramírez Ponce
Ingeniero geofísico. Maestro en Ciencias del Mar y Limnología por la UNAM.
Publicado el
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