Escuchar
La tomografía eléctrica mide resistividad: la dificultad que opone el terreno al paso de la corriente. El agua y la arcilla conducen bien; la roca sana y el material seco, mal. De esos contrastes se reconstruye una sección del subsuelo en la que se leen espesores y estructura. Lo que no da es litología directa ni caudal: eso lo aportan el modelo conceptual y el aforo.
Este artículo es para quien va a contratar geofísica antes de perforar y quiere entender qué puede pedir y qué no.
Se clavan electrodos a lo largo de una línea, se inyecta corriente por un par y se mide la diferencia de potencial en otro. Repitiendo con distintas combinaciones y separaciones se obtiene un conjunto de medidas que, invertido, produce una sección de resistividad [1].
La profundidad investigada depende de la longitud de la línea y del dispositivo: a grandes rasgos, se investiga una fracción de la longitud total desplegada. Querer ver a 80 m con una línea corta no es cuestión de procesado.
Conviene entender qué significa «sección». No es una radiografía: es un modelo continuo que reparte resistividades en el plano vertical bajo la línea, con resolución que empeora con la profundidad. Cerca de la superficie se distinguen detalles de pocos metros; a 40 o 50 m, la sección describe cuerpos amplios, no capas finas.
El dispositivo también importa. Los arreglos tipo gradiente dan buena relación señal-ruido y resuelven bien estructuras horizontales; los dipolo-dipolo resuelven mejor los contrastes laterales, como una fractura vertical. Usar dos en la misma línea da una lectura más robusta.
Una campaña de tomografía se prepara en gabinete, y esa preparación decide buena parte del resultado.
La geología de la zona. Saber si se trabaja sobre sedimentos, sobre roca cristalina alterada o sobre volcánicas cambia qué se espera ver y qué rangos de resistividad son razonables.
El relieve y los accesos. Un modelo digital del terreno como el de Copernicus [5] permite planificar trazas realistas antes de ir, evitando líneas que cruzan barrancos o caminos.
Los indicios de superficie. Imagen multiespectral, por ejemplo de Sentinel-2 [4], señala zonas de humedad persistente y alineamientos que conviene cruzar con la línea.
Los pozos existentes. Si hay uno con columna conocida, la línea debería pasar cerca: convierte una interpretación en una calibración.
Con eso, el trabajo de campo deja de ser exploratorio y pasa a comprobar una hipótesis concreta, que es mucho más barato.
No hay una cifra universal: la resistividad depende del material, de cuánta agua contiene y de la salinidad de esa agua. Lo que se interpreta son contrastes dentro del mismo contexto geológico.
Estas son las resistividades interpretadas en la ladera costera que estudiamos, sobre roca granítica.
La lectura no es «menos de 100 significa agua». Es: dentro de la capa fisurada, la zona menos resistiva es la más interesante, porque a igualdad de litología, menos resistividad indica más agua. Con ese criterio se eligió el sondeo principal, con 205 Ω·m en el tramo objetivo frente a 378 del alternativo.
Hay una excepción que conviene tener presente en costa: el agua salada conduce mucho mejor que el agua dulce, y eso invierte la lectura habitual.
En una parcela costera, una zona de muy baja resistividad puede no ser un buen objetivo sino una intrusión salina. Distinguir ambas cosas exige contexto: distancia a la línea de costa, cota del terreno, información de pozos cercanos y, si existe, conductividad medida del agua.
Es el ejemplo más claro de por qué la resistividad no se interpreta sola. El mismo valor puede ser una buena noticia o el motivo para descartar el punto.
La sección que se entrega no es una medida directa: es el resultado de un proceso de inversión que busca el modelo de resistividad que mejor explica los datos observados. Ese ajuste tiene un error asociado, el RMS, que se declara junto al resultado [1].
En nuestro caso, con dos dispositivos, el error fue del 10,9 %. Un valor bajo indica que el modelo explica bien las medidas; uno muy alto sugiere ruido, mala conexión de electrodos o una estructura que el modelo no captura.
Conviene saber además que la inversión no tiene solución única: distintos modelos pueden explicar los mismos datos. Por eso las secciones se interpretan con geología y con pozos, no en abstracto.
Un RMS elevado no siempre significa que el trabajo no valga. Primero se revisa lo evidente: contactos de electrodos con mal acoplamiento, suelos muy secos, ruido eléctrico de tendidos cercanos o medidas aisladas fuera de rango.
Descartadas esas causas, un error alto suele indicar que el subsuelo tiene una estructura que el modelo de inversión no representa bien: contrastes muy bruscos, geometría tridimensional o topografía acusada no corregida.
La respuesta correcta es documentarlo y acotar qué parte de la sección se considera fiable, no repetir la inversión hasta que el número quede bonito.
Espesores. Dónde acaba el suelo, dónde la saprolita, dónde empieza la roca sana.
Contrastes laterales. Una fractura o un cambio de material a lo largo de la línea.
Zonas húmedas. Sectores con menor resistividad dentro del mismo material.
Continuidad. Seguir una capa a lo largo de decenas o centenares de metros, algo que un sondeo puntual no puede.
No identifica litología. Dos materiales distintos pueden dar la misma resistividad.
No da caudal. Un tramo favorable puede tener poca transmisividad; eso lo decide el aforo.
No ve a cualquier profundidad. El alcance lo fija la geometría del dispositivo.
No funciona igual en todo terreno. Suelos muy secos, pavimentos o rellenos gruesos dificultan el contacto de los electrodos; terrenos muy conductores reducen la penetración.
En roca cristalina, además, la interpretación se apoya en un modelo conceptual bien establecido: saprolita encima, capa fisurada debajo, roca sana al fondo [2] [3]. Sin ese marco, las secciones se prestan a lecturas optimistas.
Conviene situar la tomografía dentro del conjunto de métodos, porque cada uno trabaja a una escala distinta.
A escala regional, la gravimetría satelital detecta variaciones de masa de agua almacenada en grandes acuíferos, útil para diagnósticos de cuenca [6]. A escala de parcela, la tomografía eléctrica resuelve estructura de decenas de metros. A escala de punto, el sondeo y su aforo dan la verdad.
Mezclar escalas es fuente de malentendidos: un dato regional de descenso de almacenamiento no dice nada sobre si una parcela concreta tiene agua, y una sección de resistividad no dice nada sobre la sostenibilidad del acuífero.
Cada pregunta tiene su escala, y el estudio debe decir a cuál responde.
Una sección interpretada se lee de arriba abajo y de izquierda a derecha, con cuatro preguntas.
¿Dónde está el suelo y el material alterado? Suele aparecer como una capa superior de resistividad moderada y espesor variable.
¿Hay una capa conductora intermedia? En roca cristalina, la saprolita arcillosa húmeda destaca por su baja resistividad; es la que almacena.
¿Dónde empieza la roca sana? Se reconoce por el aumento sostenido de resistividad con la profundidad, y marca el fondo útil del sondeo.
¿Hay discontinuidades verticales? Cambios laterales bruscos que sugieren fracturas, que son las vías de circulación.
Con esas cuatro respuestas y el nivel del agua —de un pozo cercano o estimado—, se define el intervalo a captar. En nuestro caso, el sondeo principal cortaba 4,4 m de suelo y saprolita, 7,0 m de saprolita arenosa y 5,0 m de capa laminada antes de entrar en la capa fisurada a los 16,4 m, con 17,6 m de espesor útil por delante.
Número de líneas. Dos o tres bien situadas resuelven muchas parcelas. Una sola línea no permite ver continuidad lateral fuera de su traza.
Orientación. Conviene cruzar las estructuras sospechosas, no ir paralelo a ellas.
Longitud. Se fija según la profundidad objetivo, con margen.
Dispositivos. Combinar dos aporta robustez, a costa de más tiempo de campo.
Puntos de control. Si hay un pozo con columna conocida en la zona, la línea debería pasar cerca: es la mejor calibración posible.
Esa planificación sale del estudio previo de gabinete, que acota dónde merece la pena desplegar, como explicamos en prospección de agua subterránea y en cómo localizar agua subterránea.
Pedir una línea sola. Sin una segunda traza no hay forma de ver si la estructura continúa fuera de esa alineación.
Fijar la longitud por el presupuesto, no por el objetivo. Si la profundidad de interés exige más despliegue, recortar la línea invalida el trabajo.
No pedir el error de la inversión. Sin RMS y sin los datos de campo, la sección no se puede auditar.
Interpretar sin geología. Un mapa de colores de resistividad sin marco geológico admite casi cualquier lectura.
Confundir favorable con seguro. La geofísica reduce el riesgo; no lo elimina. Es una diferencia que conviene tener escrita en la propuesta.
Un trabajo de tomografía eléctrica entrega seis piezas, y conviene pedirlas todas.
Las secciones invertidas de cada línea, con su escala de resistividad y su error de ajuste. La interpretación sobre esas secciones, con las capas identificadas y sus contactos. Los datos de campo en formato abierto, para poder reprocesar. La posición de las líneas georreferenciada. La propuesta de sondeo con profundidad e intervalo. Y la lista de limitaciones del trabajo: alcance en profundidad, calidad de contacto y zonas con datos descartados.
Con eso, otro técnico puede revisar el trabajo sin depender de la interpretación original, que es la definición práctica de un entregable auditable.
Depende de la longitud de la línea desplegada y del dispositivo. Para objetivos de decenas de metros suelen bastar líneas de algunos cientos.
En roca dura no hay venas: hay capas alteradas y fracturas. La tomografía ve contrastes asociados a ellas.
No. Suelos muy secos, pavimentos, rellenos o terrenos muy conductores complican la adquisición o reducen el alcance.
Una o dos jornadas de campo para dos o tres líneas, más unos días de procesado e interpretación. La logística y los accesos suelen pesar más que la propia medición.
No. El satélite ordena el terreno por favorabilidad; la tomografía es la que mira hacia abajo, como detallamos en imágenes satelitales para agua subterránea.
La tomografía eléctrica no encuentra agua: encuentra contrastes que, leídos con un modelo conceptual y con los pozos de la zona, permiten proponer un sondeo con profundidad e intervalo. Cómo se integra con el resto del estudio se plantea en el servicio de agua subterránea.
Fuentes
Imagen de portada: BubbaJuice, Cañada del Oro in August (CC0), recortada y tratada.
Autor
Ing. Jorge R. Cruz Arias
Ingeniero geofísico. Especialista en programación geoespacial y Python.
Publicado el
Agua
Qué aporta cada técnica en la búsqueda de agua subterránea, en qué orden se aplican, cuánto cuesta cada paso y cómo se decide dónde perforar.
Agua
Qué se estudia antes de perforar un pozo: indicios en imagen, geología, geofísica y modelo conceptual. Qué reduce el riesgo de sondeo seco y qué no lo hace.
Agua
Qué indicadores de imagen y de relieve sirven para orientar la búsqueda de agua subterránea, cómo se combinan en un índice y qué no se puede concluir de un mapa.
Siguiente paso
Cuéntanos la zona y qué decisión depende del dato. Te devolvemos alcance, plazo y costo, sin compromiso y sin que nadie tenga que desplazarse todavía.
Solicitar Soluciones