Los movimientos del terreno son responsables de cientos de muertes y de daños valorados en miles de millones de euros anualmente, y la amenaza que suponen se está agravando debido a la urbanización de terrenos y el uso del suelo. EL Programa Elemento del servicio de Seguimiento del Medio Ambiente y la Seguridad Global (GMES por sus siglas en inglés “Global Monitoring for Environment and Security”) de la ESA, respalda un proyecto, Terrafirma, para ayudar a aminorar estos riesgos.

Para conseguir estos objetivos, Terrafirma aporta un servicio de información de riesgo de movimientos del terreno a nivel europeo, con el fin de detectar y monitorear movimientos del suelo en relación a estabilidad de edificios, subsidencia y levantamientos del terreno, corrimientos de tierra, actividad sísmica y excavaciones técnicas.

Durante más de 15 años, la interferometría de radar de apertura sintética (InSar por sus siglas del inglés Synthetic Aperture Radar Interferometry) ha estado proporcionando datos de deformaciones del terreno con precisión de centímetros. Sin embargo, en los últimos cinco años se han desarrollado nuevas técnicas de procesamiento de imágenes de radar de satélite utilizando interferometría de dispersión constante (PSI por sus siglas del inglés Persistent Scatterer Interferometry), que permiten la detección y el seguimiento de movimientos del terreno en grandes áreas con mayor sensibilidad incluso.

Uno de los campos de aplicación de esta tecnología es la planificación urbanística. Estadísticas recientes muestran que ya el 50% de la población mundial vive en ciudades, y las megaciudades (más de 10 millones de habitantes) son ahora muy habituales. Si la tendencia a la urbanización se mantiene, la mayor parte de las grandes ciudades sufrirán crecimientos importantes, por lo que tendrán que acometer importantes obras para preparar infraestructuras para sus nuevos ciudadanos.

Mapa de subsidencia de Estambul

Las nuevas construcciones necesitan bases sólidas para evitar costosos errores de planificación, y los trabajos subterráneos y los túneles de metro tienen algunos efectos en la superficie del terreno que necesitan ser monitoreados y paliados. Los servicios de Terrafirma pueden proporcionar información para localizar zonas de cimentación de bajo riesgo, y ayudar a ahorrar dinero en la estabilización de estructuras existentes.

Otra aplicación de esta tecnología es el estudio del movimiento del suelo en forma de terremotos y deslizamientos del terreno, fenómenos que suponen una amenaza para grandes poblaciones en todo el mundo. Dentro del proyecto Terrafirma, se ha centrado la atención especialmente en ciudades con un largo historial de actividad sísmica, como Estambul, en Turquía.

El emplazamiento de Turquía la ha hecho vulnerable a los terremotos producidos en la falla norte de Anatolia, de 1000 kilómetros de longitud, situada a tan sólo 15 kilómetros al sur de Estambul. Además, la ciudad está situada en la relativamente pequeña placa tectónica de Anatolia, que se desliza entre otras tres grandes placas tectónicas – la africana y árabe al sur, y la euroasiática al norte. La combinación de movimientos de estas placas ha sido el origen de ocho terremotos de magnitud 7 o mayor en el último siglo.

El terremoto de 1999 de Izmit, a unos 80 kilómetros al suroeste de Estambul, tuvo una magnitud de 7.6, iniciando los esfuerzos para evaluar los riesgos en áreas urbanas. Los nuevos estudios con PSI han dado como resultado un mapa de subsidencia (hundimiento) , proporcionando clara evidencia del alto grado de variabilidad espacial de las condiciones del suelo en el área urbana de Estambul, y han contribuido a la redefinición de sus mapas de riesgo sísmico.

Mapa de subsidencia de Lisboa

Otro área urbana que está siendo estudiada a efectos de riesgo sísmico dentro del proyecto Terrafirma es Lisboa, Portugal, donde han tenido lugar terremotos devastadores. La valiosa información proporcionada por InSAR en estas y otras áreas, está obligando a los sismólogos a reevaluar sus datos para incorporar nueva información y refinar sus estimaciones de los periodos probables de repetición de los terremotos y de las posibles localizaciones de los epicentros. Es probable que la sofisticación de estos refinamientos conduzca a una solicitud generalizada de datos de InSAR en todas la zonas de riesgo sísmico.

Los deslizamientos de ladera son otro tipo de movimiento del terreno que provoca enormes pérdidas económicas y causa miles de muertes todos los años. En Italia, por ejemplo, los daños producidos por deslizamientos se estiman entre mil y dos mil millones de euros anuales en el último siglo, llevándose además una media de 60 vidas cada año. Terrafirma está examinando las zonas de los deslizamientos, llevando la información del PSI a los centros nacionales de ciencias del terreno e ingenieros para obtener interpretación de expertos que complementan esta información con sus propios datos y experiencia.

Vista de puntos de medida de desplazamientos en una zona de deslizamiento

Terrafirma hizo un estudio del pueblo de Cutigliano, en los Apeninos de Toscana (Italia), para identificar riesgos de deslizamiento. El uso del PSI permitió la realización de más de 200 medidas en la ladera del pueblo. Combinando las medidas de InSAR con información adicional como fotos aéreas y mapas topográficos y geomorfológicos, Terrafirma fue capaz de proporcionar un análisis preciso de la distribución espacial de los corrimientos y su estado de actividad e identificar áreas inestables desconocidas.

En dos años Terrafirma, que fue iniciado por Nigel Press Associates dentro del Programa Elemento del servicio de GMES, proporcionará cobertura radar de satélite procesada para revelar pequeños movimientos del terreno en, al menos, una ciudad de cada uno de los países de la Unión Europea.