Movimiento del terreno

InSAR y GISTM: cómo complementar el monitoreo de relaves

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M.Sc. Héctor A. Fdez Hdez
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Vista aérea de un complejo minero con su tajo y su depósito de relaves.

El estándar internacional de gestión de relaves, GISTM, se estructura en 6 áreas temáticas, 15 principios y 77 requisitos auditables [1]. Ninguno menciona el satélite, y no hace falta: el estándar pide un sistema de monitoreo integrado, coherente con los modos de fallo identificados y verificable. El InSAR encaja ahí como capa de vigilancia superficial extensiva, con histórico desde 2015 y sin equipos en sitio.

Este artículo es para quien prepara evidencia de cumplimiento y necesita saber qué parte puede apoyarse en medición satelital y qué parte no.

Qué pide el estándar en materia de monitoreo

El GISTM exige un programa de monitoreo del desempeño de la instalación y de sus estructuras auxiliares, y un sistema de monitoreo de ingeniería apropiado para verificar los supuestos de diseño y vigilar los modos de fallo potenciales [1].

El alcance del programa no es solo la estructura: incluye las obras auxiliares y el entorno que puede verse afectado, lo que en la práctica amplía bastante el polígono a vigilar.

Dos ideas del estándar condicionan la elección de herramientas. La primera: el monitoreo se diseña contra modos de fallo concretos, no como una lista genérica de sensores. La segunda: la información tiene que ser verificable y estar disponible para la revisión independiente.

El estándar reparte además la responsabilidad entre quien opera, quien diseña y quien revisa de forma independiente. Esa tercera figura es la que suele plantear las preguntas incómodas sobre los datos, y por eso conviene preparar la evidencia pensando en ella y no en el informe interno.

Lo que pide el estándarQué aporta el InSARQué no aporta
Vigilar la deformación de la estructuraVelocidad y serie temporal de toda la superficieMovimiento interno del cuerpo
Verificar supuestos de diseñoComportamiento real observado desde 2015Parámetros geotécnicos de laboratorio
Vigilar modos de fallo potencialesPrecursores superficiales: asiento, desplazamiento, focosPresión de poro y nivel freático
Evidencia verificable y auditableDato bruto, error declarado y método reproducibleCertificación de estabilidad

Hay un matiz que conviene entender antes de encargar nada. El estándar no pide «más sensores»: pide que el programa de monitoreo responda a los modos de fallo identificados para esa instalación concreta y que el resultado pueda ser revisado por alguien de fuera. Una medida satelital sirve si responde a un modo de fallo y si llega documentada; si se presenta como un extra tecnológico, no aporta nada al expediente.

De ahí salen tres preguntas que conviene contestar antes de contratar. A qué modo de fallo responde la medida. Qué parte de la instalación cubre y con qué umbral. Y cómo se va a entregar para que un revisor independiente pueda rehacer el razonamiento sin depender del proveedor.

Dónde encaja la medida satelital dentro del estándar

El estándar se organiza en seis áreas temáticas que van del conocimiento del sitio al cierre, pasando por el diseño, la gestión de la operación y la preparación ante emergencias [2]. La medición de superficie aparece, en la práctica, en tres de ellas.

Conocimiento del sitio y del entorno. El archivo permite describir cómo se ha movido el terreno de la instalación y de su entorno desde 2015, incluidas las etapas anteriores al plan de monitoreo actual. Es información de contexto que ninguna campaña nueva puede generar.

Gestión y monitoreo de la operación. Aquí entra la vigilancia periódica: velocidad y serie temporal de corona, taludes, playa y entorno, con cadencia de 6 a 12 días.

Preparación y respuesta. El satélite no da alarma inmediata, pero sí permite reconstruir con rapidez qué hacía la estructura en los meses previos a un incidente, lo que condiciona cualquier investigación posterior.

Fuera de esas tres, el estándar pide cosas que el radar no toca: caracterización geotécnica, balance de agua, gobernanza y consulta con comunidades.

Qué precursores superficiales puede documentar la medida satelital

Los mecanismos de fallo de un depósito dejan huella en la superficie antes de manifestarse. Tres de esas huellas son medibles desde órbita.

Asiento acelerado de la corona. Un cuerpo que se consolida asienta cada vez menos. Una pendiente que crece en la serie es un cambio de comportamiento.

Desplazamiento horizontal del talud. Se detecta comparando las dos órbitas. En el depósito del noroeste, la diferencia entre ascendente y descendente en el talud sur fue de 8,7 mm/año, por encima del umbral de ±7,2: el talud se desplazaba, no solo bajaba.

Focos aislados. Zonas pequeñas con velocidad muy distinta del entorno, que suelen coincidir con filtraciones o con un sector del recrecimiento.

Hay un cuarto patrón que no es un precursor pero se confunde con uno: el movimiento regional. Cuando toda la zona baja a ritmo parecido —por bombeo de un acuífero, por ejemplo—, la estructura acompaña al terreno sin deformarse. Distinguirlo exige un punto de control en suelo natural fuera de la instalación, y es la primera comprobación que se hace antes de interpretar nada.

Los tres precursores tienen algo en común: se reconocen en la forma de la serie, no en el valor de una fecha. Por eso el entregable útil no es un mapa, sino una serie por punto con su umbral, de la que el mapa es solo el resumen visual.

Qué se midió en dos instalaciones mineras del norte de MéxicoTalud sur, depósito noroeste: −33,4 mm/año · Con componente horizontalTalud sur, depósito noroesteCon componente horizontal−33,4Zona al suroeste del tajo: −60/−70 mm/año · Cananea, 1 a 2 km²Zona al suroeste del tajoCananea, 1 a 2 km²−60/−70Corona del depósito: −1,8 mm/año · Cananea, bajo el umbralCorona del depósitoCananea, bajo el umbral−1,8Casos de estudio de GeoAltia, 2016–2026. Umbrales de sitio: ±7,2 y ±6,7 mm/año.

El tercer dato es tan relevante como los otros dos. En Cananea el depósito está quieto: la corona mide −1,8 mm/año en ambas órbitas, por debajo del umbral del sitio. Documentar que una estructura no se mueve, con su error declarado, también es evidencia de cumplimiento.

Qué frecuencia y qué umbrales pactar

Un programa de monitoreo necesita dos decisiones que no son técnicas sino de gestión: cada cuánto se revisa y qué dispara una acción.

La cadencia razonable para un depósito en operación es mensual, con actualización de la serie y revisión de los puntos de control de cada zona. En depósitos inactivos, trimestral suele bastar. La medida llega con cada pasada útil, entre 6 y 12 días [3]; lo que se pacta es cada cuánto alguien la interpreta y firma.

Los umbrales se fijan por zona y sobre la velocidad, no sobre una lectura aislada. Un punto que se sale una vez es ruido con frecuencia; lo que se comunica es la confirmación en varias pasadas o el cambio de pendiente sostenido en un grupo de puntos vecinos.

Conviene además pactar qué ocurre cuando una zona deja de ser medible. Una temporada de lluvias, un recrecimiento o un cambio en la operación pueden dejar sin señal parte de la estructura, y el programa debe decir cómo se cubre ese hueco mientras dura.

Cómo se documenta para que resista una auditoría

Una revisión independiente no acepta un mapa de colores. Pide saber de dónde sale cada número.

Cadena de evidencia de una medida satelital01ArchivoFechas y órbitasdisponibles delsitio02ProcesadoSerie por punto encada geometría03AnclajeReferencia GNSS ysesgo declarado04ValidaciónAcuerdo entreórbitas y controlexterno05UmbralLo afirmable, enmm/año06EntregaDatos abiertos ymétodoreproducibleCada paso deja un dato comprobable; sin el cuarto, el resultado no es auditable.

En la práctica, un expediente de evidencia sólido incluye cuatro cosas: el dato bruto en formato abierto, el método con las versiones de los productos usados, la validación cruzada con su cifra y la declaración de qué zonas quedaron sin medir. Esa última suele ser la que más preguntas evita.

Cuatro errores al presentar evidencia satelital

Se repiten en casi todos los expedientes que llegan a revisión.

Presentar un mapa sin umbral. Una superficie de colores sin la cifra de lo afirmable no permite distinguir señal de ruido, y una revisión independiente lo va a señalar.

Rellenar los huecos. Interpolar sobre zonas sin medida produce un mapa continuo y bonito que afirma cosas que nadie midió. La máscara de lo no medido es parte del entregable.

Usar una sola órbita sin decirlo. Sin la segunda geometría no hay validación cruzada ni descomposición del movimiento, y el umbral es mayor. Es una limitación legítima si se declara.

Comparar contra la misma referencia que fijó el cero. Es circular. La comprobación tiene que ser independiente, como en el control a ciegas que describimos en precisión, frecuencia y límites del monitoreo InSAR.

Los dos procedimientos de serie temporal que sostienen este tipo de medida —dispersores persistentes [5] y líneas base cortas [6]— están publicados desde hace dos décadas, así que la reproducibilidad no es un favor: es exigible [4].

Qué cambia en operación, cierre y post-cierre

Las tres fases piden evidencias distintas, y la medida satelital pesa de forma muy distinta en cada una.

En operación. El peso lo lleva la instrumentación, que da frecuencia alta y variables internas. El satélite aporta cobertura completa de la superficie y contexto del entorno, y sirve para dirigir la inspección.

En cierre. Es la fase donde más cambia el equilibrio. Se retiran equipos, se reduce la presencia en el sitio y a la vez hay que demostrar que la estructura se comporta como el diseño de cierre preveía. Una serie continua de superficie, sin nada instalado, encaja bien en ese hueco.

En post-cierre. Puede durar décadas y casi nunca tiene presupuesto de instrumentación. Aquí la medición satelital suele ser lo único que queda, y el archivo permite además comparar el comportamiento con el de la etapa de operación.

Esa continuidad entre fases es difícil de conseguir de otra manera: la instrumentación cambia, se sustituye o desaparece, mientras que el archivo satelital es el mismo dato medido siempre igual.

Dónde el satélite no sustituye nada

El estándar organiza el monitoreo alrededor de modos de fallo. Varios de ellos dependen de variables que el radar no mide.

Conviene ser explícito con la lista, porque es lo que evita malentendidos en una auditoría. El satélite no mide presión de poro, no mide nivel freático, no caracteriza el material, no valora la estabilidad y no sustituye la inspección visual del sitio.

La licuación estática depende del estado de esfuerzos y de la presión de poro: eso es instrumentación y ensayo, no teledetección. La erosión interna se manifiesta en filtraciones y en el comportamiento hidráulico. El rebase depende de la operación y del balance de agua.

Por eso la posición honesta es la de capa complementaria: el InSAR vigila toda la superficie con cadencia regular, sitúa dónde mirar y aporta el histórico anterior a cualquier sensor instalado. Las decisiones de seguridad siguen apoyándose en el conjunto, como explicamos en precisión, frecuencia y límites del monitoreo InSAR y en cómo detectar deformación en presas de jales.

Preguntas frecuentes

¿El GISTM exige monitoreo satelital?

No. Exige un sistema de monitoreo integrado y verificable, diseñado contra modos de fallo. El satélite es una opción para la parte superficial.

¿Vale como evidencia en una revisión independiente?

Sí, si se entrega con método, validación cruzada, error declarado y datos abiertos. Sin eso, no.

¿Qué pasa con los depósitos inactivos?

Son donde más aporta: sin instrumentación viva, el archivo satelital permite reconstruir su comportamiento de la última década.

¿Cubre el entorno además de la estructura?

Sí, y conviene: el terreno natural cercano es el control que distingue un movimiento propio de uno regional.

¿Qué pasa si el depósito está en una zona con mucha vegetación?

Se pierde coherencia y la cobertura baja. La viabilidad lo cuantifica antes, y en algunos casos la conclusión es que el aporte no justifica el gasto.

¿Cada cuánto se actualiza la evidencia?

Con la cadencia de las pasadas, de 6 a 12 días, y con informes por ciclo. La frecuencia se pacta según el estado de la instalación.

El satélite no certifica la estabilidad de un depósito. Documenta, con error declarado y de forma reproducible, cómo se ha movido su superficie durante una década. Esa evidencia se prepara en el monitoreo InSAR de depósitos de residuos mineros.


Fuentes

  1. Global Tailings Review. Global Industry Standard on Tailings Management, agosto de 2020.
  2. ICMM. Global Industry Standard on Tailings Management.
  3. ESA. Sentinel-1 SAR User Guide: Interferometric Wide Swath.
  4. Crosetto, M., Monserrat, O., Cuevas-González, M., Devanthéry, N. y Crippa, B. (2016). Persistent Scatterer Interferometry: A review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 115, 78–89.
  5. Ferretti, A., Prati, C. y Rocca, F. (2001). Permanent scatterers in SAR interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 39(1), 8–20.
  6. Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R. y Sansosti, E. (2002). A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40(11), 2375–2383.

Imagen de portada: James St. John, Berkeley Pit & Continental Mine & Yankee Doodle Tailings Pond (CC BY 2.0), recortada y tratada.

Autor

M.Sc. Héctor A. Fdez Hdez

Ingeniero geofísico. Maestro en Ciencias del Mar y Limnología por la UNAM.

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